כוכב לכת מאומת חדש שנמצא בנתונים ממשימת קפלר מספק את המשימה של טלסקופ החלל למצוא כוכבי לכת בגודל כדור הארץ סביב כוכבים אחרים. קפלר -78 ב מסתחרר סביב הכוכב המארח שלה כל 8.5 שעות במרחק של כמיליון וחצי ק"מ, מה שהופך אותו לתופת בוערת ולא מתאים לחיים כפי שאנו מכירים אותם.
"שמענו על השביט המוזהר ISON שייקרב מאוד לשמש בחודש הבא," אמר אנדרו האוורד מאוניברסיטת הוואי במכון לאסטרונומיה במנואה. "השביט ISON יתקרב לשמש באותו מרחק שאותו קפלר 78b מקיף את הכוכב שלו, כך שכוכב הלכת הזה מבלה את כל חייו כשרק שמש."
האוורד הוא הסופר הראשי באחד משני מאמרים שפורסמו ב"טבע "המפרט את גילוי הכוכב החדש. הוא דיבר במהלך שידור ברשת בתקשורת שדן בממצא.
"זהו כוכב לכת שקיים אך לא אמור לעשות זאת", הוסיף האסטרונום דייוויד לאת'ם מהמרכז הרווארד-סמיתסוניאן לאסטרופיסיקה (CfA), ושוחח גם הוא על הגילוי במהלך שידור האינטרנט.
קפלר 78b גדול פי 1.2 מכדור הארץ בקוטר 14,800 ק"מ (9,200 מיילים) ופאסיבי פי 1.7. כתוצאה מכך, אסטרונומים אומרים שיש לו צפיפות הדומה לזו של כדור הארץ, מה שמרמז על הרכב דמוי כדור הארץ של ברזל וסלע. קומץ כוכבי לכת בגודל או במסה של כדור הארץ התגלו, אך קפלר 78b הוא הראשון שיש לו גם מסה מדודה וגם גודל. כששני הכמויות ידועות, מדענים יכולים לחשב צפיפות ולקבוע ממה עשוי הכוכב.
הכוכב שלו מעט קטן יותר ופחות מסיבי מהשמש ונמצא כ -400 שנות אור מכדור הארץ בקונסטלציה Cygnus.
עם זאת, מסלולו הקרוב של קפלר 78b מהווה אתגר עבור התיאורטיקנים. על פי התיאוריות הנוכחיות לגבי היווצרות כדור הארץ, הוא לא יכול היה להיווצר כל כך קרוב לכוכב שלו, והוא גם לא יכול היה לעבור לשם. כאשר מערכת הפלנטה הזו התהוותה, הכוכב הצעיר היה גדול מכפי שהוא כעת. כתוצאה מכך, מסלולו הנוכחי של קפלר 78b היה נמצא בתוך הכוכב הנפוח.
חבר הצוות דימיטאר ססלוב, גם הוא מ- CfA, "זה לא יכול היה להיווצר במקום מכיוון שאתה לא יכול ליצור כוכב לכת בתוך כוכב." "זה לא יכול היה להיווצר יותר החוצה ונודד פנימה, כי הוא היה נודד כל הכוכב. הכוכב הזה הוא חידה. "
רעיון אחד, הציע האוורד, הוא שכוכב הלכת הוא הגרעין השרידי של כוכב לכת ענקי לשעבר, אך מתברר שהוא גם בעיה. "אנחנו פשוט לא יודעים מה מקורו של כוכב הלכת הזה," אמר האוורד.
עם זאת, שני הצוותים של ציידי הכוכבים חשים כי קיומה מבשר טובות לתגליות עתידיות של כוכבי לכת ראויים למגורים.
שני צוותי המחקר העצמאיים השתמשו בטלסקופים מבוססי קרקע לצורך תצפיות מעקב כדי לאשר ולאפיין את קפלר 78b. הצוות בראשותו של הווארד השתמש במצפה הכוכבים W. M. Keck בראש מעונה קאה בהוואי. הצוות האחר בראשות פרנצ'סקו פפה מאוניברסיטת ז'נבה, שוויץ, עשה את עבודתם הקרקעית במצפה הכוכבים רוק דה לוס מוחצ'וס בלה פלמה באיים הקנריים.
כדי לקבוע את מסת כדור הארץ, הצוותים השתמשו בשיטת המהירות הרדיאלית כדי למדוד עד כמה גרור הכבידה של כוכב לכת המקיף גורם לכוכב שלו להתנדנד. קפלר לעומת זאת קובע את גודל או רדיוס של כוכב לכת לפי כמות האור הכוכב שנחסמת כאשר הוא עובר מול הכוכב המארח שלו.
"קביעת המסה של כוכב לכת בגודל כדור הארץ היא מרתיעה מבחינה טכנית," אמר האוורד במהלך שידור הרשת והסביר כיצד השתמשו ב- HIRES (High Resolution Echelle Spectrometer) ב- Keck. "דחפנו את HIRES לגבול. התצפיות היו קשות מכיוון שהכוכב צעיר עם הרבה יותר כתמי כוכבים (ממש כמו כתמי שמש בשמש שלנו) מאשר השמש שלנו, ועלינו להסיר אותם מהנתונים שלנו. אך מכיוון שכוכב הלכת הזה מקיף מסלול כל שמונה וחצי שעות, הצלחנו לצפות במסלול שלם בלילה אחד. ראינו בבירור את האות של כוכב הלכת וצפינו בו שמונה לילות שונים. "
דייוויד אגילר מ- CfA אמר ששתי הקבוצות יודעות שהקבוצה האחרת לומדת כוכב זה, אך הם לא השוו את עבודתם עד ששתי הקבוצות היו מוכנות להגיש את המסמכים כך שלא ישפיעו זו על זו. "זה היה מעודד לשתי הקבוצות להשיג את אותה התוצאה," אמר אגילאר.
הווארד חשב גם ששני צוותים נפרדים עובדים על אותו מטרה זה נהדר. "לא היינו צריכים לחכות לאישור נוסף של כדור הארץ, מכיוון ששתי הקבוצות אישרו זו את זו," אמר. "במדע זה טוב ככל שיהיה."
פרנצ'סקו פפה מהקבוצה השנייה אמר שהם נהנו משימוש בתאום של ה- HARPS המקורי (High Speed Radial Speed Speeder Searcher) שמצא כמעט 200 exoplanets. "ל- HARPS צפון בלה פלמה יש את אותו דיוק ויעילות כמו התאום שלה", הסביר פפה במהלך שידור הרשת, "והחלטנו להבטיח זמן לעקוב אחר מועמדים קטנים מהקבוצה. ייעלנו את אסטרטגיית הצפייה שלנו ואנחנו מצפים להרבה אישורים נוספים בשנים הקרובות מהטכניקה הזו. "
באשר לקפלר 78b, זהו עולם נידון. גאות ושפל כבידה ימשיכו לקרב את קפלר 78b עוד יותר קרוב לכוכבו. בסופו של דבר זה יתקרב עד כדי כך שכבידה של הכוכב תקרע את העולם זה מזה. תיאורטיקנים חוזים שכוכב הלכת ייעלם תוך שלושה מיליארד שנים. מעניין, אומרים האסטרונומים, מערכת השמש שלנו הייתה יכולה להחזיק כוכב לכת כמו קפלר 78b. אם היה זה, הכוכב היה נהרס מזמן ולא משאיר היום סימנים לאסטרונומים.
"לא גילינו כוכבי לכת נוספים במערכת זו," אמר האוורד, "אך אנו מקווים לראות מערכת זו יותר בעתיד."
נייר מאת האוורד ואח ': קומפוזיציה סלעית לאקסופלנט בגודל כדור הארץ
נייר מאת פפה ואח ': כוכב לכת בגודל כדור הארץ בעל צפיפות דמוית כדור הארץ
מידע נוסף: CfA, NASA, MIT, Keck, Nature.
