מצאנו כרגע 867 exoplanets שונים, אך טרם קבענו אם אחד מאותם נמלי חיים. בעוד שחמצן נמצא יחסית בשפע ביקום, מציאתו באטמוספירה של כוכב לכת מרוחק עשויה להצביע על קיומם מכיוון שנוכחותו - בכמויות גדולות - תאותת על נוכחות חיים סבירה.
אבל איפה להסתכל קודם? מחקר חדש מגלה שיכולנו לאתר חמצן באטמוספירה של כוכב לכת שניתן למקם סביב גמד לבן - כוכב שנמצא בתהליך גסיסה - הרבה יותר קל מאשר לכוכב לכת דמוי כדור הארץ המקיף כוכב דמוי שמש.
אבי לואב, תיאורטיקן במרכז הרפורמי-סמיתסוניאן לאסטרופיזיקה (CfA) ומנהל המכון לתאוריה ומחשוב, "במסע אחר חתימות ביולוגיות מחוץ לכדור הארץ, הכוכבים הראשונים שאנחנו חוקרים צריכים להיות גמדים לבנים".
לוב ועמיתו דן מעוז מאוניברסיטת תל אביב מעריכים כי סקר שנערך בקרב 500 הגמדים הלבנים הקרובים ביותר יכול להבחין בכדור הארץ אחד או יותר למגורים.
גמד לבן הוא מה שכוכבים כמו השמש הופכים לאחר שמיצו את הדלק הגרעיני שלהם. הוא מתנשף מהשכבות החיצוניות שלו ומשאיר אחריו גרעין חם שיכול להיות בערך בגודל כדור הארץ. הוא מתקרר אט אט ודעך לאורך זמן, אך הוא יכול לשמור על חום מספיק זמן כדי לחמם עולם סמוך במשך מיליארדי שנים.
נכון לעכשיו, רוב כוכבי הלכת שמצאנו עוקפים קרוב לכוכב האם שלהם, מכיוון שאסטרונומים מוצאים כוכבי לכת המשתמשים באסטרומטריה על ידי ההשפעה הכבדית שיש לכוכב הלכת על הכוכב, וגורם לו להתנודד מעט כל כך. לכוכבי לכת מאסיביים הקרובים לכוכב יש את האפקט הגדול ביותר וכך הם הקלים ביותר לאיתור.
בעזרת הפוטומטריה רואים האסטרונומים טבילה בכמות האור שהכוכב נותן כאשר כוכב לכת עובר מול הכוכב. מכיוון שגמד לבן הוא בגודל דומה לכדור הארץ, כוכב לכת בגודל כדור הארץ היה חוסם חלק גדול מאורו ויוצר איתות ברור. פוטומטריה, או שיטת המעבר, הוכיחה את הדרך הטובה ביותר למצוא exoplanets.
גמד לבן קטן בהרבה וקלוש יותר מהשמש, וכוכב לכת צריך להיות קרוב הרבה יותר בכדי להיות ניתן למגורים עם מים נוזליים על פני השטח שלו, כך שיהיה קל יותר לזהות כוכבי לכת סביב כוכב ננס לבן. כוכב לכת ראוי למגורים היה מעגל את הגמד הלבן אחת לעשר שעות במרחק של כמיליון מיילים.
חשוב מכך, נוכל רק ללמוד את האווירה של כוכבי לכת עוברים. כאשר האור של הגמד הלבן זורח דרך טבעת האוויר המקיפה את דיסק הצללית של הכוכב, האווירה סופגת מעט אור כוכבים. זה משאיר טביעות אצבעות כימיות המראות אם האוויר הזה מכיל אדי מים, או אפילו חתימות חיים, כמו חמצן.
אבל יש אזהרה: לפני שכוכב הופך לגמד לבן הוא מתנפח לענק אדום, מתכופף ומשמיד כל כוכבי לכת סמוכים. לכן כוכב לכת יצטרך להגיע לאזור המגורים לאחר שהכוכב התפתח לגמד לבן. או שהוא היה נודד לכיוון הכוכב ממסלול מרוחק יותר או שהוא יהיה כוכב לכת חדש שנוצר מאבק וגז שנשארו.
עם זאת, עדיין לא מצאנו אקסופלאט סביב גמד לבן, למרות שלוב ומועז אומרים ששפע האלמנטים הכבדים על פני גמדים לבנים מצביע על כך שלחלק משמעותי מהם יש כוכבי לכת סלעיים.
אנו זקוקים לעין טובה יותר בשמיים כדי למצוא כוכבי לכת סביב גמדים לבנים, אומרים לוב ומעוז, וטלסקופ החלל ג'יימס ווב (JWST), המתוכנן לשיגור בסוף העשור הנוכחי, מבטיח לרחרח את הגזים בעולמות החייזרים הללו. .
לוב ומעוז יצרו ספקטרום סינתטי, המשכפל את מה ש- JWST היה רואה אם הוא בוחן כוכב לכת מגורים המקיף גמד לבן. הם מצאו כי ניתן לאבחן גם חמצן וגם אדי מים עם שעות בודדות בלבד של זמן תצפית.
"JWST מציעה את התקווה הטובה ביותר למצוא כוכב לכת מיושב בעתיד הקרוב," אמר מעוז.
מחקרים שנערכו לאחרונה על ידי אסטרונומים של CfA, קורטני Dressing ודייוויד צ'רבונו, הראו כי כוכב הלכת הקרוב למגורים קרוב לוודאי מסלול בין כוכב ננס אדום (כוכב קריר בעל המונים נמוכים שעובר היתוך גרעיני). מכיוון שגמד אדום, אף שהוא קטן וקל יותר מהשמש, גדול בהיר בהרבה מגמד לבן, בוהקו היה מציפה את האות הקלוש מהאווירה של כוכב לכת. JWST תצטרך לצפות במאות שעות של מעברים כדי שיהיה כל תקווה לנתח את הרכב האווירה.
"למרות שכוכב הלכת הקרוב ביותר יכול למקם כוכב ננס אדום, הכוכב הקרוב ביותר שאנו יכולים להוכיח שהוא נושא חיים עלול להקיף גמד לבן", אמר לוב.
קרא את העיתון שלהם כאן.
מקור: CfA
