דצמבר 2011 יירד בהיסטוריה, בפעם הראשונה שהאנושות הצליחה לגלות כוכב לכת בגודל כדור הארץ סביב כוכב אחר דמוי שמש, אמר פרנסואה פרסין, אסטרונום מהמרכז לאסטרופיסיקה של הרווארד סמיתסוניאן. פרסין וצוותו השתמשו בחללית ציד כוכב הלכת קפלר בכדי למצוא שני עולמות סלעיים - האחד קצת יותר גדול מכדור הארץ והשני קטן מעט יותר מוונוס.
שני כוכבי הלכת, הנקראים קפלר -20 וא -20, הם כוכבי הלכת הקטנים ביותר שנמצאו עד כה. יש להם קוטרים של 11,000 ק"מ (6,900 מיילים) ו -13,190 ק"מ (8,200 מיילים) - שווה ערך ל- 0.87 וכפול 1.03 מכדור הארץ. אסטרונומים מצפים שעולמות אלה יהיו בעלי קומפוזיציות סוערות, ולכן ההמונים שלהם צריכים להיות פחותים מ- 1.7 ושל פי שלושה מכדור הארץ.
שני העולמות הם חלק ממערכת מרובת-כוכבי לכת עם חמישה כוכבי לכת סביב אותו כוכב, והיא ממוקמת במרחק של כאלף שנות אור בקבוצת הכוכבים ליירה. "אנשים יכולים להצביע על האזור הזה בשמיים ולהגיד שכאן התחיל עידן כדור הארץ האקסי", אמר פרסין והוסיף כי שני העולמות הסלעיים קרובים מדי לכוכבם - ובכך חם מדי - להיות ראויים למגורים.
קפלר -20e מקיף מסלול כל 6.1 יום במרחק של 4.7 מיליון מיילים. מסלול קפלר -20f כל 19.6 יום, במרחק של 10.3 מיליון מיילים. בגלל מסלוליהם ההדוקים, הם מחוממים לטמפרטורות של 760 צלזיוס (1,400 מעלות פרנהייט) ו- 426 צלזיוס (800 מעלות צלזיוס)
מערכת השמש בה מתקיימים כוכבי לכת אלה היא די יוצאת דופן, שם כוכבי לכת סלעיים וגז מתחלפים בעמדותיהם במקום להיות מופרדים לקבוצות כמו במערכת השמש שלנו.
הכוכב הראשון הוא עולם דמוי נפטון; אז הכוכב הסלעי הראשון, קפלר 20 ה; הבא הוא עולם אחר של נפטון; להלן העולם הסלעי הבא 20, ואז כוכב לכת נוסף דמוי נפטון.
"אז, גדול, קטן, גדול, קטן, גדול - שאינו דומה לשום מערכת אחרת עד כה," אמר דייוויד שארבונו מאוניברסיטת הרווארד. "הופתענו למצוא מערכת זו של כוכבי לכת מונפשים. זה שונה מאוד ממערכת השמש שלנו. "
בנוסף, כל כוכבי הלכת קומפקטיים מאוד, שוכנים במסלולו של מרקורי סביב השמש שלנו.
ייתכן שמערכת יוצאת דופן זו של כוכבי לכת מתחלפים אינה יוצאת דופן, שכן המדגם שלנו של מערכות סולאריות עדיין קטן יחסית.
לינדה אלקינס-טנטון, מנהלת מכון קרנגי למדעי המגנטיות בוושינגטון בוושינגטון, אמרה בתגובה לשאלה שהעלה מגזין החלל על הדינמיקה של מערכת כזו. "אנחנו באמת מאתגרים את הקהילה מהסיבה שזה קרה, ויכול להיות שמערכת השמש שלנו עשויה להיות במיעוט."
האסטרונומים אינם חושבים שכוכבי הלכת של קפלר 20 נוצרו במיקומם הנוכחי. במקום זאת, כנראה שהם התגבשו יותר מכוכבם ואז נדדו פנימה, ככל הנראה באמצעות אינטראקציות עם דיסק החומר שממנו יצרו כולם. זה איפשר לעולמות לשמור על המרווח הרגיל שלהם למרות גדלים מתחלפים.
"אנחנו חושבים שהם עברו בגלל שאנחנו לא יכולים לדמיין את כל הדברים האלה כל כך קרובים לכוכב, שם הוא חם ורק חלקים מהחומר הם בצורה מוצקה," אמר צ'ארבונו למגזין Space. "אנחנו חושבים שמקום הלידה של עולם דמוי נפטון רחוק יותר מהכוכב ואז עם הזמן כוכבי הלכת נודדים פנימה. לא יתפלא אם נראה מערכות נוספות כמו שאנחנו ממשיכים לחקור."
לשאלה מתי צוות קפלר עשוי למצוא כוכב לכת "הטוב משני העולמות" - כזה שהוא בגודל הנכון ובמקום הנכון להיות ראוי למגורים, אמר ניק גוטייר, מדען פרויקט קפלר כי הם עשויים למצוא אחד כזה בשנה-שנתיים הבאות, אך משימת קפלר עשויה להזדקק להרחבה בכדי להבטיח את מציאת הגביע הקדוש של Exoplanets - כזה שהוא בדיוק כמו כדור הארץ.
קפלר מזהה "אובייקטים מעניינים" בכך שהוא מחפש כוכבים שמתעמעמים מעט, שיכולים להתרחש כאשר כוכב לכת חוצה את פני הכוכב. כדי לאשר כוכב לכת חוצה, אסטרונומים מחפשים את הכוכב שמתנדנד כשהוא מושך בכבידה על ידי בן לווייתו המקיף (שיטה המכונה מהירות רדיאלית).
אות המהירות הרדיאלית לכוכבי לכת שמשקלם אחד עד כמה המוני כדור הארץ הוא קטן מכדי שניתן יהיה לזהות אותו באמצעות הטכנולוגיה הנוכחית. לכן, יש להשתמש בטכניקות אחרות כדי לאמת שאובייקט של עניין הוא באמת כוכב לכת.
מגוון מצבים עשויים לחקות את העמעום מכוכב לכת. לדוגמה, מערכת של כוכב בינארי המדלדל שהאור שלה משתלב עם הכוכב Kepler-20 תיצור אות דומה. כדי לשלול מתחזים כאלה, הצוות הדמה מיליוני תרחישים אפשריים עם בלנדר - תוכנה מותאמת אישית שפותחה על ידי פרסין ווילי טורס מ- CfA. הם הגיעו למסקנה כי הסיכויים הם לטובת קפלר 20e ו- 20f להיות כוכבי לכת.
פרסין וטורס השתמשו גם בבלנדר כדי לאשש את קיומו של קפלר 22b, כוכב לכת באזור המגורים של כוכבו שהוכרז על ידי נאס"א בתחילת החודש. עם זאת, העולם הזה היה גדול בהרבה מכדור הארץ.
"כוכבי הלכת החדשים האלה קטנים משמעותית מכל כוכב לכת שנמצא עד כה סביב כוכב דמוי שמש", הוסיף פרסין.
לקריאה נוספת:
נייר בתוך טבע
