תחום המחקר האקסופלנט ממשיך לצמוח בקפיצות מדרגה. תודה למשימות כמו טלסקופ החלל קפלר, מעל ארבעת אלפים
לדוגמה, קבוצה של אסטרונומים הצליחה לדמיין את פני כוכב הלכת המקיף כוכב ננס אדום בפעם הראשונה. באמצעות נתונים של נאס"א טלסקופ החלל שפיצרהצוות הצליח לספק הצצה נדירה לתנאים שעל פני כדור הארץ. ובעוד התנאים הללו היו די בלתי-סוערים - בדומה למשהו כמו האדס, אך עם פחות אוויר לנשימה - הדבר מהווה פריצת דרך משמעותית במחקר של exoplanets.
כפי שהצביעו במחקרם, שהופיע לאחרונה בכתב העת טבע, הכוכב שצפו (LHS 3844b) הוא גוף יבשתי (המכונה סלעי), המקיף כוכב מגניב מסוג M (גמד אדום) הממוקם 48.6 שנות אור מכדור הארץ. כוכב לכת זה התגלה במקור על ידי מעבר סקר לווייני Exoplanet (TESS) בשנת 2018, הוא פי 1.3 מרדיוס כדור הארץ, ומקיף את הכוכב שלו עם פרק זמן של 11 יום.
נכון לשמה, TESS זיהה את הכוכב בשיטת הטרנזיט, שם מטבלים תקופתיים באור הכוכב הם אינדיקציות לכך שכוכב לכת עובר לפניו (המכונה גם מעבר) ביחס לצופה. במהלך תצפיות מעקב באמצעות נתונים מ- שפיצרהמצלמה של מערך האינפרא אדום (IRAC) הצליחה לאתר אור לפני השטח של LHS 3844b.
בדרך כלל, מדובר בסיכוי קשה מכיוון שאור המשתקף מעל פני כדור הארץ טובע מהאור בהיר בהרבה שמגיע מהכוכב. עם זאת, מכיוון שכוכב הלכת מקיף זאת
התבוננות זו הייתה הפעם הראשונה שפיצר נתונים הצליחו לספק מידע על האטמוספרה של כוכב לכת יבשתי סביב גמד מסוג M. זה מעודד במיוחד מכיוון שגמדי סוג M הם סוג הכוכבים הנפוץ ביותר ביקום, ומהווים 75% מהכוכבים שביל החלב בלבד. הם גם האריכים ביותר, המסוגלים להישאר ברצף הראשי שלהם עד 10 טריליון שנים.
למרבה הצער, התוצאות היו פחות מעודדות בכל מה שקשור לחיפוש אחר כוכבי לכת "בעלי פוטנציאל ראוי למגורים". בהתבסס על מסלול כדור הארץ והנתונים שהושגו על ידי שפיצר, כדור הארץ מכיל מעט אטמוספרה וסביר להניח שהוא מכוסה
ניתן להסיק זאת על ידי שימוש באלבדו לפני השטח של LHS 3844b (כלומר, ההשתקפות שלו) שהיה כהה למדי. רניו הו, מדען אקספלאט במעבדת ההנעה סילונית של נאס"א וסופר משותף למחקר, סיכם עם עמיתיו כי ככל הנראה זו תוצאה של השטח המכוסה בבזלת, סוג של סלע וולקני.
"אנחנו יודעים שהסוסה של הירח
עוד ממצא פחות מעודד היה העברת החום הזניחה שמתרחשת בין שפת הים לכוכב הלילה. הצוות למד זאת על ידי מדידת ההבדל בטמפרטורה בין שני צידי כדור הארץ. מהבחינה הזו, LHS 3844b דומה שוב למרקורי והירח - שני גופים שאין כמעט אטמוספרה וחוו שינויי טמפרטורה מאסיביים בין שפת הים ללילה.
כפי שהסבירה לורה קריידברג, חוקרת במרכז הרווארד וסמיתסוניאן לאסטרופיזיקה (CfA) וסופרת ראשית של המחקר החדש, היעדר אווירה היה ההסבר הסביר ביותר לשונות הקיצונית שראו. "ניגודי הטמפרטורה בכוכב הלכת הזה גדולים ככל שיכולים להיות," אמרה. "זה תואם יפה עם המודל שלנו של
עדיין, ההשלכות של מחקר זה הן די עמוקות. מעבר לכך שזו הפעם הראשונה שהאסטרונומים הצליחו לדמיין את פני כדור הארץ הסלעי המקיף כוכב ננס אדום (הישג מרכזי בזכות עצמו), הוא יכול גם לשפוך אור על איך אבדות האטמוספרה הפלנטרית לאורך זמן. יש לכך חשיבות עליונה כשמדובר בחיפוש אחר פוטנציאל למגורים
קחו למשל את מאדים, המכונה גם "התאום של כדור הארץ". בעוד שכדור הארץ הצליח לשמור על האטמוספרה שלו (וכתוצאה מכך) מים נוזליים על פני השטח שלו, מאדים איבד את האטמוספירה במהלך מיליארדי שנים, עד כדי כך שהיה לה בערך 0.5% מהלחץ האטמוספרי של כדור הארץ. זה מיוחס לכך שמאדים מאבדים את השדה המגנטי שלו זמן קצר לאחר שנוצר כדור הארץ והתקרר.
בגלל זה, פני השטח של מאדים עברו שינויי אקלים דרסטיים שבהם אבדו כל מי השטח שלו. לימוד Exoplanets סלעי שאיבד את האטמוספרה שלהם - במיוחד אלה המקיפים את הכוכב הנפוץ ביותר ביקום - יכול היה
"יש לנו המון תיאוריות לגבי אווירה פלנטרית סביב גמדי M, אך לא הצלחנו לחקור אותן באופן אמפירי. כעת, עם LHS 3844b, יש לנו כדור הארץ יבשתי מחוץ למערכת השמש שלנו בה אנו יכולים לראשונה לקבוע מבחינה תצפיתית כי אווירה אינה קיימת. "
בהשוואה לשמש שלנו (כוכב ננסי צהוב מסוג G), הגמדים האדומים מסוג M פולטים פחות אור כללי, אך רמות גבוהות של קרינה אולטרה סגולה. לא רק שזה יכול להזיק לחיים במינונים גבוהים, אלא שהוא גם יכול לשחוק את האווירה של כוכב לכת. יתר על כן, גמדים אדומים אלימים במיוחד בצעירותם ומייצרים הרבה התלקחויות, מה שמביא להתפרצויות קרינה וחלקיקים שיכולים להפשיט את האטמוספרה של כוכב לכת.
אמנם, המחקר האחרון הזה לא ממש מעורר השקפה ורודה לכוכבי לכת סלעיים המקיפים כוכבים מסוג M. ומכיוון שקיימים מחקרים המצביעים על כך שמערכות גמדיות אדומות יכולות להיות המקום הסביר ביותר למצוא כוכבי לכת סלעיים המסתובבים באזור הכוכב של הכוכב (HZ), זה גם לא מבשר טוב למחקרי הרגלים. אך כפי שקראברברג אמר, הממצאים הללו אינם אוניברסליים בשום פנים ואופן:
"אני עדיין מקווה שכוכבי לכת אחרים סביב גמדי M יוכלו לשמור על האווירה שלהם. כוכבי הלכת היבשתיים במערכת השמש שלנו הם מגוונים מאוד, ואני צופה שזה יהיה נכון גם למערכות אקס-פלנט. "
בינתיים, האסטרונומים מתלהבים מתוצאות המחקר הזה בגלל המשמעות של זה למחקרים אקסופלנטיים. בשנים הקרובות, השקת ה- טלסקופ החלל ג'יימס ווב - שיש לו יכולות הדמיה מתקדמות בהרבה של IR - יאפשרו לימודי הדמיה ישירים של יותר בדרך של כוכבי לכת סוערים שמקיפים את הכוכבים הגמדים האדומים.
אלה כוללים את פרוקסימה ב ', הכוכב הקרוב ביותר מעבר למערכת השמש שלנו, ומערכת שבעת-כוכבי הלכת של TRAPPIST-1. כבר, ספיזר השתמשה בכלי ה- IRAC שלה כדי לאסוף נתונים על מערכת TRAPPIST-1, וחשפה כי חלקם ככל הנראה מכילים קרח מים. בנוסף, טלסקופים קרקעיים רבים יעלו לרשת בעשור הקרוב שיאפשרו לימודי הדמיה ישירה של exoplanets סמוכים.
בדיוק בזמן, מכיוון שנאס"א מתכננת לסיים את ה- שפיצרפעולות IRAC עד פברואר 2020, כאמצעי חיסכון בעלויות. יותר כמו האבל ו קפלר, שפיצר עזר להפנות את הדרך לעבר תגליות עתידיות!
