נכון לעכשיו, מדענים יכולים לחפש כוכבי לכת רק מעבר למערכת השמש שלנו באמצעות אמצעים עקיפים. בהתאם לשיטה, הדבר כרוך בחיפוש אחר סימני מעבר לפני כוכב (טרנזיט פוטומטריה), מדידת כוכב לסימני נדודים (דופלר ספקטרוסקופיה), חיפוש אחר אור המשתקף מאווירת הכוכב (הדמיה ישירה), וכן הרבה שיטות אחרות.
על סמך פרמטרים מסוימים, אסטרונומים מסוגלים אז לקבוע אם כוכב לכת הוא יכול להיות ראוי למגורים או לא. עם זאת, צוות אסטרונומים מהולנד שחרר לאחרונה מחקר בו הם מתארים גישה חדשה לציד exoplanet: בחיפוש אחר סימני אורורה. מכיוון שאלו הם תוצאה של אינטראקציה בין שדה מגנטי של כוכב לכת לכוכב, שיטה זו יכולה להיות קיצור דרך למציאת חיים!
כדי לפרק אותה, אינטראקציות בין שדה מגנטי לחלקיקים הטעונים הנפלטים על ידי כוכב (המכונה רוח שמש) באופן קבוע הם הגורמים להופעות אוראיות. יתר על כן, נוכחותה של תופעה זו מייצרת גלי רדיו בעלי חתימה מובחנת אותם ניתן לאתר על ידי מצפי רדיו כאן על כדור הארץ. זה בדיוק מה שעשו האסטרונומים ההולנדיים באמצעות מערך התדרים הנמוכים (LOFAR).
LOFAR הוא מערך חיישנים רב תכליתי המשודך לתשתית מחשב ורשת בכדי להתמודד עם נפחי נתונים גדולים במיוחד. ליבת המערך ("superterp") מורכבת מרשת של שלושים ושמונה תחנות המרוכזות בצפון-מזרח הולנד עם 14 תחנות נוספות בגרמניה השכנה, צרפת, שבדיה, בריטניה, אירלנד, פולין ולטביה.
כפי שהם מצביעים במחקרם שהופיע לאחרונה בכתב העת טבע, LOFAR הצליחה לאתר את סוג גלי הרדיו בתדרים נמוכים שניבאו מכוכב סמוך - GJ 1151, גמד אדום מסוג M מעל 25 שנות אור מכדור הארץ. כפי שהסביר חריש וודנת'ם, מדען צוות ב- ASTRON וסופר המחקר הראשי בהצהרת העיתונאים של ניו יורק:
"תנועת הכוכב דרך השדה המגנטי החזק של גמד אדום פועלת כמו מנוע חשמלי באותה צורה שבה פועלת דינמו לאופניים. זה מייצר זרם עצום שמכניס אורוריות ופליטת רדיו על הכוכב. "
אינטראקציות מסוג זה עם כוכבי לכת ניבאו כבר למעלה משלושים שנה, בחלקן על סמך פעילות האורורה שנצפתה במערכת השמש. בעוד שהשדה המגנטי של השמש אינו חזק מספיק כדי לייצר סוגים אלה של פליטות רדיו במקומות אחרים במערכת השמש, נצפתה פעילות דומה אצל יופיטר וירחי הירח הגדולים ביותר שלה.
לדוגמה, אינטראקציות בין השדה המגנטי החזק של צדק לבין Io (הפנימי ביותר של הירחים הגדולים ביותר שלו) מייצרות אוראורות ופליטות רדיו בהירות, שאפילו מציגות את השמש בתדרים נמוכים מספיק. עם זאת, זו הייתה הפעם הראשונה שאסטרונומים גילו ופענחו סוגים אלה של אותות רדיו ממערכת כוכבים אחרת.
כפי שג'ו קלינגהאם, איש פוסט-דוקטורט ASTRON וסופר משותף של המחקר, הצביע על כך:
"התאמנו את הידע מעשרות שנות תצפיות רדיו של יופיטר למקרה של כוכב זה. גרסה מוגדלת של צדק-איו כבר מזמן חזתה להתקיים במערכות כוכב-כוכב לכת, והפליטה שצפינו מתאימה מאוד לתאוריה. "
הממצאים שלהם אושרו על ידי צוות שני שמחקרו מפורט במחקר שהופיע ב- מכתבי העיתון האסטרופיסי. לצורך המחקר שלהם הסתמכו האפיפיור ועמיתיו על נתונים שנמסרו על ידי מכשיר הכלי המהירות הרדיאלי הגבוה של Planet Searcher North (HARPS-N) בכלי הטלסקופ הלאומי גלילאו (TNG), הממוקם באי לה פלמה, ספרד.
באמצעות נתונים ספקטרוסקופיים זה הצליח הצוות לשלול את האפשרות שאותות הרדיו שנצפו מהג'יי 1151 הופקו על ידי אינטראקציות עם כוכב אחר. כפי שהסביר בנימין ג'יי ס. פופ, עמית נשיא NASA בסאגאן באוניברסיטת ניו יורק והסופר הראשי בעיתון השני:
"כוכבים בינאריים אינטראקציה יכולים גם לפלוט גלי רדיו. בעזרת תצפיות אופטיות לצורך מעקב, חיפשנו עדויות לבן לוויה מהמם שהתחפש לאקסופלאנט בנתוני הרדיו. שללנו את התרחיש הזה בצורה מאוד חזקה, ולכן אנו חושבים שהאפשרות הסבירה ביותר היא כוכב לכת בגודל כדור הארץ קטן מכדי שניתן יהיה לאתר אותו עם מכשירים אופטיים שלנו. "
ממצאים אלה חשובים במיוחד מכיוון שהם קשורים למערכת כוכבי גמד אדום. בהשוואה לשמש שלנו, הגמדים האדומים הם קטנים, קרירים ואפלוליים, אך הם גם סוג הכוכבים הנפוץ ביותר ביקום - מהווים 75% מהכוכבים בדרך החלב בלבד. גמדים אדומים הם גם מועמדים טובים מאוד למציאת כוכבי לכת יבשתיים הנמצאים באזור מגורים סביב (HZ).
הדבר מדגימה על ידי תגליות אחרונות כמו פרוקסימה ב (האקסופלאנאט הכי קרוב מעבר למערכת השמש שלנו) ושבעת כוכבי הלכת המקיפים את TRAPPIST-1. ממצאים אלה ואחרים הובילו את האסטרונומים למסקנה כי מרבית הגמדים האדומים מקווים על פני כדור הארץ הארצי (aka. סלעי) לפחות.
עם זאת, גמדים אדומים ידועים גם בשדות המגנטיים החזקים שלהם ובאופי המשתנה שלהם, מה שאומר שכוכבים המסתובבים ב- HZ שלהם היו נתונים לפעילות מגנטית והתלקחות אינטנסיבית. ממצאים כמו אלה מעוררים ספק רב אם כוכב לכת שנמצא ב- HZ של ננס אדום יכול לתמוך בחיים לאורך זמן רב.
מסיבה זו, מדענים צופים כי כל כוכב לכת המסתובב עם HZ של כוכב ננס אדום, יזדקק לשדה מגנטי חזק בכדי להבטיח כי התלקחויות שמש וחלקיקים טעונים לא יפסיקו לחלוטין את האטמוספרה שלהם ויהפכו אותם למגורים לחלוטין. לכן תגלית זו לא רק מציעה דרך חדשה וייחודית לחקור את הסביבה סביב Exoplanets, היא גם מציעה אמצעי לקבוע אם הם ראויים למגורים.
על ידי חיפוש אחר פליטות רדיו בתדר נמוך, אסטרונומים יכלו לא רק לאתר exoplanets אלא גם לאמוד את חוזק השדות המגנטיים שלהם ואת עוצמת קרינת הכוכב שלהם. ממצאים אלה יעשו דרך ארוכה לקביעת האם כוכבי לכת סלעיים שמקיפים כוכבי ננס אדומים מסוגלים לתמוך בחיים.
האפיפיור ועמיתיו מחפשים כעת להשתמש בשיטה זו כדי למצוא פליטות דומות מכוכבים אחרים. בתוך 20 שנות אור ממערכת השמש שלנו, ישנם לפחות 50 כוכבי ננסים אדומים, ורבים מהם כבר התגלה כי לפחות כוכב לכת אחד מקיף אותם. צוותי Vedantham וגם האפיפיור צופים כי שיטה חדשה זו תפתח דרך חדשה למצוא ואפיון של Exoplanets.
"המטרה לטווח הארוך היא לקבוע מהי ההשפעה שיש לפעילות המגנטית של הכוכב על יכולת ההיכל של אקסופליט, ופליטות הרדיו הן חלק גדול מהפאזל הזה," אמר וודנתאם. "העבודה שלנו הראתה שזה אפשרי עם הדור החדש של הטלסקופים הרדיו והביאה אותנו לדרך מרגשת."
הקפד לבדוק את הסרטון הזה של התגלית האחרונה באדיבות ASTRON:
