חוקרים גילו כמויות משמעותיות של אדי מים בדיסק סביב הכוכב הצעיר HL Tauri, מה שמרמז על נוכחותם של מים במקום שבו נוצרים כוכבי לכת. פריצת דרך זו, שהתאפשרה על ידי טלסקופ ALMA בצ'ילה, מסמנת את הפעם הראשונה שאסטרונומים הצליחו לכמת אדי מים בדיסק קריר ויציב המסייע להיווצרות כוכבי לכת. לממצאים עשויות להיות השלכות עמוקות על ההבנה שלנו כיצד נוצרים כוכבי לכת, במיוחד אלה המסוגלים לארח חיים. (קונספט האמן.) קרדיט: twoday.co.il.com
חוקרים מצאו אדי מים בדיסק סביב כוכב צעיר בדיוק במקום שבו עשויים להיווצר כוכבי לכת.
מים הם מרכיב מפתח לחיים על פני כדור הארץ ונחשבים גם למלא תפקיד משמעותי בהיווצרות כוכבי לכת, ובכל זאת, עד עכשיו, אסטרונומים מעולם לא הצליחו למפות את אופן הפצת המים בדיסק יציב וקריר – סוג הדיסק ש מציע את התנאים הנוחים ביותר לכוכבי לכת להיווצר סביב כוכבים.
פריצת דרך בתצפית אסטרונומית
בפעם הראשונה, אסטרונומים שקלו את כמות אדי המים סביב כוכב אופייני ליצירת כוכבי לכת.
הממצאים החדשים התאפשרו הודות למערך Atacama Large Millimeter/Sub Millimeter (אלמא) – אוסף טלסקופים במדבר אטקמה הצ'יליאני. מרכז Jodrell Bank לאסטרופיזיקה של אוניברסיטת מנצ'סטר מארח את הצומת ALMA Regional Center בבריטניה (UK ARC) התומך באסטרונומים בבריטניה המשתמשים ב-ALMA.
ד"ר אניטה ריצ'רדס, עמיתת אורח בכירה באוניברסיטת מנצ'סטר ובעבר חברה ב-UK ARC, מילאה תפקיד מפתח בקבוצה המאמתת את פעולתה של מערכת המקלט 'Band 5', שהייתה חיונית עבור ALMA כדי להפיק את המפורט תמונה של המים.
ד"ר ריצ'רדס אמר: "מדידה ישירה של כמות אדי המים שבה נוצרים כוכבי לכת לוקחת אותנו צעד אחד קרוב יותר להבנה עד כמה קל זה יכול להיות ליצור עולמות עם אוקיינוסים – כמה מים מחוברים לסלעים הצבורים, או שהם בעיקר מתווספים מאוחר יותר לכוכב הלכת כמעט מלא? תצפית מסוג זה זקוקה לתנאים היבשים ביותר האפשריים וניתן לבצע אותה בפירוט כזה רק באמצעות מערך ALMA בצ'ילה".
אסטרונומים מצאו אדי מים בדיסק סביב כוכב צעיר בדיוק במקום שבו עשויים להיווצר כוכבי לכת. בתמונה זו, התצפיות החדשות ממערך Atacama Large Millimeter/submillimeter (ALMA), שבו ESO שותפה, מציגות את אדי המים בגווני כחול. ליד מרכז הדיסק, שבו חי הכוכב הצעיר, הסביבה חמה יותר והגז בהיר יותר. הטבעות בגוון האדום הן תצפיות קודמות של ALMA המראות את התפלגות האבק סביב הכוכב. קרדיט: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Facchini et al.
ממצאים ממערכת HL Tauri Star
התצפיות, שפורסמו בכתב העת אסטרונומיה של הטבעחושפים לפחות פי שלושה יותר מים מאשר בכל האוקיינוסים של כדור הארץ בדיסק הפנימי של הכוכב הצעיר דמוי השמש HL Tauri, הממוקם במרחק של 450 שנות אור מכדור הארץ בקבוצת הכוכבים מזל שור.
סטפנו פאצ'יני, אסטרונום מאוניברסיטת מילאנו, איטליה, שהוביל את המחקר, אמר: "מעולם לא תיארתי לעצמי שנוכל לצלם תמונה של אוקיינוסים של אדי מים באותו אזור שבו צפוי להיווצר כוכב לכת".
מחבר שותף לאונרדו טסטי, אסטרונום מאוניברסיטת בולוניה, איטליה, הוסיף: "זה באמת מדהים שאנחנו יכולים לא רק לזהות אלא גם לצלם תמונות מפורטות ולפתור מרחבית אדי מים במרחק של 450 שנות אור מאיתנו. ”
תצפיות אלו עם ALMA, המציגות פרטים קטנים כמו שערה אנושית במרחק קילומטר, מאפשרות לאסטרונומים לקבוע את התפלגות המים באזורים שונים של הדיסק.
השלכות על היווצרות כוכב הלכת
כמות משמעותית של מים נמצאה באזור שבו קיים פער ידוע בדיסק HL Tauri – מקום שבו עשוי להיווצר כוכב לכת. פערים רדיאליים נחצבים בדיסקים עתירי גז ואבק על ידי מסלול של גופים צעירים דמויי כוכב לכת כשהם אוספים חומר וגדלים. זה מצביע על כך שאדי מים אלה יכולים להשפיע על ההרכב הכימי של כוכבי לכת הנוצרים באזורים אלה.
אבל, התבוננות במים באמצעות טלסקופ קרקעי אינה הישג של מה בכך שכן אדי המים השופעים באטמוספירה של כדור הארץ משפילים את האותות האסטרונומיים.
ALMA, המופעל על ידי מצפה הכוכבים הדרומי האירופי (ESO), יחד עם שותפיה הבינלאומיים, יושב בגובה של כ-5,000 מטר ובנוי בסביבה גבוהה ויבשה במיוחד כדי למזער את ההידרדרות הזו, תוך מתן תנאי תצפית יוצאי דופן. עד כה, ALMA הוא המתקן היחיד המסוגל למפות את התפלגות המים בדיסק קריר היוצר כוכבי לכת.
גרגרי האבק המרכיבים דיסק הם זרעי היווצרות כוכבי לכת, מתנגשים ומתקבצים לגופים גדולים יותר ויותר המקיפים את הכוכב. אסטרונומים מאמינים שבמקום בו קר מספיק כדי שהמים יקפאו על חלקיקי אבק, הדברים נצמדים זה לזה בצורה יעילה יותר – מקום אידיאלי להיווצרות כוכבי לכת.
חברי ה-ARC של בריטניה תורמים לשדרוג משמעותי של ALMA, אשר עם כניסת הטלסקופ ה-Extremely Large Telescope (ELT) של ESO לרשת גם במהלך העשור, יספק תצוגות ברורות עוד יותר של היווצרות כוכבי הלכת והתפקיד שהמים ממלאים בו. בפרט, METIS, מד-אינפרא אדום ELT וספקטרוגרף, יעניק לאסטרונומים תצוגות ללא תחרות של האזורים הפנימיים של דיסקים יוצרים כוכבי לכת, שבהם נוצרים כוכבי לכת כמו כדור הארץ.
