שדות מגנטיים סביב 7 עולמות רחוקים פותחים חלון חדש בחיפוש אחר חיים

סדה ניוז - צוות בינלאומי של אסטרונומים השיג הישג חסר תקדים לאחר שהצליח בפעם הראשונה למדוד את השדות המגנטיים של שבעה כוכבי לכת חוץ-שמשיים (Exoplanets) המצויים מחוץ למערכת השמש. הגילוי הזה מהווה צעד חשוב לקראת הבנת התנאים שמאפשרים לחלק מכוכבי הלכת לשמור על האטמוספירות שלהם ואולי לתמוך בחיים בעתיד.

החשיבות של השדות המגנטיים נובעת מכך שהם פועלים כמגן מגן שמגן על כוכבי הלכת מפני קרינה וחלקיקים כוכביים באנרגיה גבוהה. השדה המגנטי של כדור הארץ סייע להגן על האטמוספירה ועל מים כבר מיליארדי שנים, בעוד שמאדים איבד חלק נכבד מהאטמוספירה שלו לאחר שהשדה המגנטי שלו נחלש.

תוצאות המחקר פורסמו בכתב העת נייטור אסטרונומי (Nature Astronomy), כאשר החוקרים הגיעו לגילוי זה בזמן שחקרו את מהירות הרוחות בקבוצה של כוכבי לכת גזיים עצומים חמים, מבלי שהחיפוש של השדות המגנטיים היה מטרת מחקרם העיקרית.

הרוחות האיטיות חושפות את הסוד המגנטי

החוקרים התרכזו בשבעה כוכבי לכת מסוג "יופיטרים חמים במיוחד" (Ultra-Hot Jupiters), שהם כוכבי לכת גזיים עצומים המקיפים במרחקים קרובים מאוד את כוכביהם. כתוצאה מכך הם נצמדים זה לזה, כשהצד הפונה לכוכב מוגן תמיד בעוד שהצד האחר שרוי בחשכה מתמדת.

טמפרטורות כוכבי הלכת הללו מגיעות לכ-2300 מעלות צלזיוס או יותר, מה שמוביל להיווצרות רוחות עצומות המגיעות למהירויות הנעות בין 7200 ל-25 אלף קילומטר לשעה. בהשוואה, מהירות הרוחות בכוכב יופיטר עומדת על כ-1500 קילומטר לשעה.

המדענים הסתמכו על ספקטרומטר האספרסו (ESPRESSO) בטלסקופ האירופי הענק שבצ'ילה, ו"מרון-איקס" (MAROON-X) בטלסקופ ג'מיני בצפון הוואי. מכשירים אלה מנתחים את האור המגיע מכוכבי הלכת לאורך גלי האור השונים, מה שמאפשר לחקור את הרכב האטמוספירות ולעקוב אחרי תנועת العناصر שבהן, במיוחד ברזל.

איור אמנותי מציג כוכב לכת חוץ-שמשי מסוג "יופיטרים חמים" אשר צובר רוחות עצומות, המושפעות מהשדה המגנטי שלו המעכב אותן ומעצב את המסלולים שלהן (המכון הבינלאומי ג'מיני)

המדענים הבחינו במהלך ניתוח הנתונים בהפתעה שהפריעה לתחזיות התיאורטיות שלהם, שכן במקום שמהירות הרוחות תגדל יחד עם עליית טמפרטורת הכוכבים, כפי שמתבקשת על פי החוקים הפיזיקליים הפשוטים, הם מצאו שכוכבי הלכת החמים יותר הם בעלי רוחות איטיות יותר.

החוקרת יוליה סיידל תיארה את המצב הזה בהודעה לעיתונות בצורה "המנוגדת לחלוטין לאינטואיציה המדעית", כי מה שמוסיף אנרגיה אמור היה להעצים את הרוחות. החוקרת וויויאן בארמנטייר ציינה שישנו גורם בלתי נראה המסביר את ההאטה הזו.

לאחר שפסלו הסברים אחרים, הגיע הצוות למסקנה שהשדות המגנטיים הם הסיבה הסבירה ביותר לכך, שכן שדות אלה משפיעים על החלקיקים המוטענים באטמוספירה של כוכב הלכת, פועלים כסוג של "בלמים" המאטות את תנועת הרוחות ומסדירים את זרימת האנרגיה בין שני הצדדים של כוכב הלכת.

צעד נוסף בחיפוש אחר עולמות ניתנים למחיה

המחקר הראה שהעוצמה של השדות המגנטיים הללו היא רק כמה גאוסים (יחידה פיזיקלית שמייצגת את עוצמת השדה המגנטי), שהיא נמוכה בהרבה מכמה תחזיות תיאורטיות שחזויות שיבואו שדות חזקים במאות מונים, עם זאת, ערכיהם נותרו דומים לאלה הקיימים בכמה כוכבי לכת גזיים במערכת השמש שלנו.

אף על פי שכוכבי הלכת השבעה שנחקרו אינם מתאימים לחיים משום שהם גזים חמים מאוד, חשיבות הגילוי חורגת מעבר לעולמות עצמם. הימצאות שדה מגנטי הוא אחד המרכיבים הבסיסיים שעשוי לעזור לכוכבי לכת סלעיים לשמור על מים ולשמור על האטמוספירות שלהם מפני שחיקה קרינתית.

המדענים מאמינים שהטכנולוגיה החדשה יכולה להפוך לכלי מרכזי בעשורים הבאים, במיוחד עם כניסתו של דור חדש של טלסקופים עצומים לפעולה. באמצעות מדידת השדות המגנטיים של כוכבי לכת רחוקים, החוקרים ינצלו את יכולת ההערכה של סיכויי ההתאמה לחיים עם דיוק גבוה יותר, מה שקרב את המין האנושי צעד נוסף לעבר שאלת אחת מהשאלות המדעיות העתיקות ביותר: האם אנחנו לבד ביקום?

המקור: الجزيرة