כמעט כל כוכבי הלכת הזרים שהתגלו עד כה היו ענקיים, בגודל יופיטר ומעלה. השאלה היא: האם כוכבי לכת קטנים יותר בגודל כדור הארץ יכולים להחזיק מעמד באותה מערכות כוכבים? החוקרים יצרו הדמיה בה הוכנסו כוכבי לכת זעירים לאותה מערכת כמו כוכבי לכת גדולים יותר כדי לראות אם הם יכולים לאסוף מספיק חומר כדי שיהיה גדול כמו כדור הארץ. הם גילו שמערכת אחת סמוכה - 55 קנקרי - הייתה יכולה להקים כוכבי לכת יבשתיים, עם מים ניכרים באזור המגורים.
התגלית הקבועה של כוכבי לכת ענקיים המסתובבים בכוכבים שאינם השמש שלנו, העלתה את השערות כי יתכן שיש עולמות מסוג כדור הארץ במערכות פלנטאריות סמוכות המסוגלות לקיים חיים. כעת חוקרים שמריצים הדמיות מחשב לארבע מערכות סמוכות המכילות כוכבי לכת ענקיים בגודל יופיטר, מצאו כזו שיכולה להקים כוכב לכת דמוי כדור הארץ עם התנאים הנכונים לתמיכה בחיים.
מערכת שנייה עשויה להיות בעלת חגורה של גופים סלעיים בגודל מאדים או קטנים יותר. לשניים האחרים, הדגמים מראים, אין את התנאים המתאימים ליצירת כוכב לכת בגודל כדור הארץ. כל מערכת שוכנת בתוך 250 שנות אור מכדור הארץ (שנת אור היא בערך 5.88 טריליון מיילים). אסטרונומים כבר מצאו ראיות לכך שכל מערכת מכילה לפחות שני כוכבי לכת ענקיים על מסה של צדק, שהיגרו קרוב לכוכביהם, אולי קרוב ככל שמרקורי הוא לשמש.
עבור כל אחת מארבע המערכות, החוקרים ערכו 10 הדמיות ממוחשבות שהציבו עוברים קטנים מכוכבי הלכת, או פרוטופלאטים, במערכת כדי לראות אם הם מסוגלים לאסוף חומר נוסף וליצור כוכב לכת אמיתי בגודל כדור הארץ. כל סימולציה הניחה את אותם תנאים במערכת הפלנטרית מלבד העובדה שמיקום ומסה של כל פרוטופלנט השתנו מעט, אמר שון ריימונד, חוקר פוסט-דוקטורט מאוניברסיטת קולורדו, שהשתתף בעבודה בזמן שהיה דוקטורנט לאסטרונומיה בבית הספר. אוניברסיטת וושינגטון.
ריימונד הוא המחבר הראשי של מאמר המתאר את המחקר שפורסם ביוני בכתב העת Astrophysical. מחברים משותפים הם רורי בארנס, חוקר פוסט-דוקטורט מאוניברסיטת אריזונה שלקח חלק גם ביצירה בזמן שדוקטורנט לאסטרונומיה של UW, ונתן קייב, דוקטורנט באוניברסיטת UW באסטרונומיה. העבודה מומנה על ידי המינהל הלאומי לחלל האווירונאוטיקה והחלל, המכון לאסטרוביולוגיה של נאס"א והקרן הלאומית למדע.
"זה מרגש שהדגמים שלנו מראים שכוכב לכת מגורים, כוכב לכת עם מסה, טמפרטורה ומים הדומים לזה של כדור הארץ, יכול היה להיווצר באחת המערכות החיצוניות-רב-כוכביות הראשונות שהתגלו," אמר בארנס.
מחקרים אחרונים מראים שמערכות פלנטאריות חוץ-קוטביות ידועות רבות הן בעלות אזורים יציבים מספיק כדי לתמוך בכוכבי הלכת הנעים בין מסת כדור הארץ לזו של שבתאי. דגמי ה- UW בדקו את היווצרות הכוכבים במערכות המכונות 55 Cancri, HD 38529, HD 37124 ו- HD 74156. החוקרים הניחו שהמערכות שלמות והמסלולי כוכבי הלכת הענקיים שלהם מבוססים היטב. הם הניחו גם תנאים שעשויים לאפשר היווצרות גופים קטנים שיכולים להתפתח לכוכבי לכת סלעיים דמויי אדמה.
במודלים, המדענים הציבו עוברי פלנטה בגודל ירח בין כוכבי לכת ענקיים ואיפשרו להם להתפתח במשך 100 מיליון שנה. עם ההנחות הללו, הם מצאו כוכבי לכת יבשתיים שנוצרו בקלות ב- 55 קנקרי, לפעמים עם מים ומסלולי מסלול גדולים באזור המגורים של המערכת. הם מצאו כי HD 38529 עשוי לתמוך בחגורת אסטרואידים ובגופים בגודל מאדים או קטנים יותר, אך ללא כוכבי לכת יבשתיים בולטים. לא נוצרו כוכבי לכת ב- HD 37124 וב- HD 74156.
"מה שהפתיע אותי במיוחד היה לראות את המערכת שרק יצרה כוכבי לכת בגודל מאדים או קטנים יותר," אמר ריימונד. "כל דבר שגדל גדול מדי יהיה לא יציב, אז היה הצטברות של הרבה פרוטופלאטים קטנים יותר אולי עשירית מגודל כדור הארץ"
לדברי קאיב, זה היה משמעותי כי הדגמים הראו כי התנאים יכולים להישאר מספיק יציבים במשך 100 מיליון שנה כך שלעובר פלנטרי יהיה סיכוי לאסוף יותר חומר ולהתפתח לגוף בגודל הירח או מאדים. "במערכת המוקדמת שלנו זה כנראה נראה כמו מערכת השמש הפנימית שלנו, עם מאות גופים בגודל כזה," אמר
כוכבי לכת חיצוניים התגלו בתדירות הולכת וגוברת בשנים האחרונות בגלל טכניקות המאתרות כוכבי לכת ענקיים בהשפעת הכבידה שלהם על כוכבי האם שלהם. לא בטוח כיצד כוכבי הלכת הענקיים מתפתחים, אך הם נחשבים להיווצר הרחק מכוכביהם המארחים ואז נודדים פנימה, נדחפים על ידי דיסקי הגז מהם יצרו. אם ההגירה תתרחש מאוחר בהתפתחות המערכת, כוכבי הלכת הענקיים עלולים להרוס את רוב החומרים הדרושים לבניית כוכבי לכת דמויי כדור הארץ, אמר ריימונד. הוא ציין כי בעוד שנוכחותם של כוכבי לכת ענקיים מבוססת למדי, ייקח זמן עד שניתן יהיה לאתר כוכבי לכת קטנים יותר בגודל כדור הארץ סביב כוכבים אחרים.
למאמר אחרון אחרון, ריימונד ניהל יותר מ -450 הדמיות ממוחשבות כדי למפות מסלולי כדור הארץ ענקיים המאפשרים לכוכבי לכת דמויי כדור הארץ. אם כוכב לכת קרוב יותר מדי הוא ימנע מחומר סלעי להתכנס לכוכב לכת בגודל כדור הארץ. מחקר זה הראה כי רק כחמישה אחוזים מהמערכות הידועות בכוכבי הלכת הענקיים צפויים לכוכבי לכת דמויי כדור הארץ. אך בגלל זמני תצפית ארוכים וציוד רגיש הדרוש לאיתור כוכבי לכת בגודל של שבתאי ויופיטר, יתכן ויכולות להיות מערכות פלנטאריות רבות כמו שלנו בגלקסיה זו, אמר.
המקור המקורי: מהדורת חדשות UW
