כוכב לכת חדש באזור מגורים נמצא במערכת כוכבים יוצאת דופן

לכוכב הלכת החדש שהתגלה, שזוהה על ידי ציידי כוכבי לכת מתנדבים ואושר על ידי מדענים במכון פלטירון ועמיתיהם, יש מסלול ארוך במיוחד. תגלית זו מספקת תובנות חשובות לגבי היווצרות ויציבות פלנטרית בתוך מערכות מרובות כוכבים.

אסטרונומים ומדענים אזרחים זיהו כוכב לכת בתוך אזור המגורים של מערכת כוכבים ייחודית הכוללת שני כוכבים ואולי כוכב נוסף אקסופלנט.

ציידי כוכבי הלכת הבחינו ב נפטוןכמו כוכב לכת כשהוא חצה מול הכוכב המארח שלו, מעמעם זמנית את אור הכוכב בצורה הדומה לליקוי חמה על פני כדור הארץ. 'שיטת המעבר' הזו מזהה בדרך כלל כוכבי לכת עם מסלולים הדוקים, מכיוון שהם נוטים יותר ללכת בשבילים שממקמים אותם בין כדור הארץ לכוכב המארח שלהם, וכאשר הם הולכים אחר נתיבים כאלה, הם יעברו למקומות חוסמי אור בתדירות גבוהה יותר. זו הסיבה שכוכב הלכת החדש שהתגלה זה נחשב רחוק בצורה יוצאת דופן, כאשר לכוכב הלכת לוקח 272 ימים להקיף את הכוכב שלו. יתר על כן, הכוכב הוא כעת ללא ספק הכוכב הבהיר ביותר שידוע כמארח כוכב לכת מעבר באזור המגורים בו יכולים להתקיים מים נוזליים.

תצפיות מעקב על המערכת גילו עוד יותר מוזרויות. את הכוכב מקיף גם כוכב לכת שני שעדיין לא אושר עם מסלול של 34 יום, ואולי הכי מעניין, כוכב אחר. המערכת הייחודית מספקת נקודת מידע חשובה עבור מדענים המנסים להבין כיצד כוכבי לכת נוצרים ונשארים במסלולים יציבים במערכות מרובות כוכבים. החוקרים מציגים את תגליותיהם ב-30 באפריל ה כתב עת אסטרופיזי.

אנימציה של איך יכול להיראות הנוף מעל פני השטח של כוכב לכת דמוי נפטון שהתגלה לאחרונה. קרדיט: אד בל עבור קרן סימונס

"מציאת כוכבי לכת במערכות מרובות כוכבים חיונית להבנתנו כיצד ניתן ליצור כוכבי לכת שונים מאותו חומר", אומרת מחברת המחקר נורה אייזנר, עמיתת מחקר במרכז לאסטרופיזיקה חישובית של מכון פלטירון בניו יורק.

מערכות של כוכבים וכוכבי לכת נוצרות כאשר ענני גז ואבק מתחילים להתקבץ יחד. כאשר כוכב נוצר לצד כוכב אחר, הזוג יכול ליצור מערכת כוכבים בינארית. מכיוון שכוכבי הלכת מוערכים במחצית הסיכוי להיווצר במערכת כוכבים דו-נאריים בהשוואה למערכות כוכבים בודדים, אייזנר אומר "די מרגש שמצאנו את זה".

תרומות מדע האזרח

כוכב הלכת החדש – שנקרא רשמית TOI 4633 c, אך זכה לכינוי פרסיבל (על שם דמות מסדרת הספרים "הארי פוטר") על ידי המדענים – זוהה לראשונה על ידי מדענים אזרחים שניפפו נתונים שנאספו על ידי נאס"אלוויין סקר כוכבי הלכת העובר של (TESS). תוכנית ציידי כוכבי הלכת TESS מאפשרת לכל מי שיש לו מחשב מחובר לאינטרנט לחפש כוכבי לכת שלא התגלו בנתוני TESS.

"בכל פעם שאני מזהה מעבר אפשרי, אני יכול להרגיש את הלב שלי פועם מהר יותר וההתרגשות שלי עולה מאוד", אומר סיימון בנצן, מדען אזרח דני שמתנדב ב-Plant Hunters TESS מאז 2018. "אני שמח מאוד שעזרתי למצוא את המערכת החדשה. אני מקווה שכוכבי הלכת החדשים יכולים לעזור לתרום להבנתנו את היווצרות כוכבי לכת ולעזור לענות על שאלות פלנטריות מעניינות אחרות".

המדענים האזרחיים עוזרים לאסטרונומים למיין את מערכי הנתונים העצומים, שהם גדולים מכדי שחוקרים יוכלו לנתח אותם בעצמם. עד כה, הפרויקט אפשר ליותר מ-43,000 מתנדבים מ-90 מדינות לעזור לקטלג כ-25 מיליון חפצים. למדענים אזרחים יש ערך רב במיוחד במציאת כוכבי לכת במסלול ארוך מכיוון שקשה למחשבים לזהות עצמים אלה.

"למוח האנושי יש יכולת מדהימה לזהות דפוסים ולסנן רעשים", אומר אייזנר, שהוא החוקר הראשי של ציידי כוכבי הלכת TESS. "בעוד האלגוריתמים שלנו נאבקים לזהות כוכבי לכת בעלי תקופה ארוכה יותר, המדענים האזרחיים לא עושים זאת."

תצפיות מתקדמות וצפי עתידי

לאחר ש-15 מדענים אזרחים סימנו את כוכב הלכת האפשרי, אייזנר והצוות שלה החליטו לבחון מקרוב. מחקר המשך של המהירות הרדיאלית של הכוכב – שחיפש תנודות זעירות בתנועת הכוכב שחושפות את משיכה הכבידה של בני לוויה סמוכים – הראה כוכב לכת שני פוטנציאלי קרוב לכוכב.

תמונות נוספות ונתוני ארכיון חשפו שמה שהמדענים חשבו לראשונה שהוא כוכב בודד הוא למעשה שניים. שני הכוכבים המקיפים אותם קרובים זה לזה כרגע מכדי שניתן יהיה להבחין בנפרד מנקודת התצפית שלנו על כדור הארץ. עם זאת, תצפיות ארכיוניות על הכוכב שנאספו במהלך 119 השנים האחרונות הראו שהמערכת היא אכן זוג כוכבים בינארים.

לכוכב החוץ החדש יש את המסלול השני באורכו מכל כוכב לכת שהתגלה עם נתוני TESS והוא אחד מחמישה בלבד עם מסלולים ארוכים יותר מ-100 ימים. "כוכב הלכת הזה מדהים בהיבטים רבים", אומר אייזנר. "זה מדהים במסלולו, זה מדהים בהיותו באזור המגורים וזה מדהים להקיף כוכב בהיר."

בעוד שהמדענים חושבים שכוכב הלכת נמצא באזור המגורים, הם לא ייעצו לו כיעד לחופשה הבין-כוכבית הבאה שלכם. ל-TOI 4633 c אין משטח מוצק, והאטמוספירה כנראה עבה באדי מים, מימן ומתאן. עם זאת, מחקרים קודמים הראו שלכוכבי לכת ארוכי תקופה יש סיכוי גבוה יותר לוויינים או ירחים, שעשויים להציע משטחים מוצקים לחיים.

"אם לכוכב הלכת הזה היה ירח, סביר להניח לירח הזה יהיה משטח מוצק, שיכול להיות מקום מצוין למצוא בו מים", אומר אייזנר. בעתיד, כוכב הלכת החיצוני יכול להיות ממוקד על ידי קמפיינים לזיהוי אקסומון בהינתן בהירות המערכת ומסלולו הארוך של כוכב הלכת, שניהם מועילים לזיהוי אקסומון.

בעוד שמדענים מעוניינים ללמוד יותר על מערכת זו, יעברו לפחות 30 שנה עד ששני הכוכבים יהיו רחוקים מספיק כדי שהם יוכלו לקבוע את הפריסה המדויקת של מערכת הכוכבים. אישור האם כוכבי הלכת מקיפים את אותו כוכב או כוכבים שונים יכול לעזור לשפר את ההבנה שלנו לגבי כמה זמן מערכות כאלה יכולות להישאר יציבות. זה יכול גם לעזור למדענים לעשות תחזיות טובות יותר למציאת כוכבי לכת חדשים. ואכן, כמעט מחצית מכל הכוכבים דמויי השמש תופסים מערכות מרובות כוכבים.

"אם היינו מסוגלים להגביל היכן כוכבי הלכת מקיפים, זה באמת היה מציע קפיצת מדרגה כדי לפתוח את ההבנה שלנו לגבי היווצרות כוכבי הלכת," אומר אייזנר. "זה יכול גם לעזור לנו מתישהו להיות מסוגלים להסתכל על כוכב ותכונותיו ולעשות כמה ניחושים לגבי כוכבי לכת שעשויים להקיף במערכת הזו."

אייזנר מעודד אנשים המעוניינים להתנדב עם ציידי כוכבי הלכת TESS לבדוק את אתר האינטרנט של הפרויקט.