במרחק 730 שנות אור מכדור הארץ, לא מאוד רחוק כשחושבים על גודל הגלקסיה כולה, התגלה כוכב לכת משונה למדי. במאמר שפורסם אתמול (רביעי) במגזין Nature תואר לראשונה כוכב הלכת TOI-849b – הגוף הסלעי הגדול ביותר שנצפה אי פעם. פרופ' רוית חלד, מומחית להיווצרות כוכבי לכת מאוניברסיטת ציריך וחוקרת בצוות, מסבירה ל'דבר': "מדובר בכוכב לכת מוזר מאוד מכמה בחינות: גם היחס בין הרדיוס למסה שלו מוזר, גם משך הסיבוב שלו סביב השמש שלו יוצא מן הכלל".

הדבר המסקרן ביותר ביחס ל-TOI-849b הוא שבניגוד לדפוס היווצרותם של כוכבי לכת דומים, לא בטוח שלכוכב החדש יש אטמוספירה, כלומר גזים שמקיפים אותו. לחוקרים עדיין לא ברור האם הגזים היו שם ונעלמו, או שהכוכב נוצר בדרך שאינה מוכרת למדע עד כה. פרופ' חלד מציינת כי "דבר אחד שמאוד ברור הוא שכוכב הלכת הזה מאתגר את כל מה שאנחנו מבינים על הדרך בה נוצרים ומתפתחים כוכבי לכת".

פרופסור רוית חלד. (צילום: ג'וש שמידט)

החוקרים גילו כי TOI-849b הוא כוכב דחוס מאוד. הטמפרטורה על פניו מגיעה ליותר מ-1,500 מעלות צלסיוס. המסה שלו מוערכת כגדולה פי 39.1 מכדור הארץ, ופי שניים עד שלושה מזו של נפטון. השנה שלו, כלומר הזמן שלוקח לו להקיף את השמש שלו, מקבילה ל-18 שעות שלנו ("שעות ארץ").

אישור ההצטרפות מהווה הסכמה לתנאי השימוש באתר

"משהו בתהליך השגרתי השתבש"

נכון לעכשיו החוקרים לא בטוחים שלכוכב שהתגלה יש אטמוספירה, ואם היא קיימת, המסה שלה קטנה מאוד. מודלים סטנדרטים של היווצרות כוכבי לכת מציעים שכוכב לכת עם מסה שכזו אמור להיות מסוגל לספוח גז מהדיסקה (שכבה של גז ואבק דמוית דיסקה ממנה נוצרים כוכבי לכת) בה הוא נוצר, ולכן הוא אמור להכיל כמויות גדולות של מימן והליום.

"זה קשה מאוד לייצר כוכב מסיבי וצפוף כמו TOI-849b מבלי שזה יהפוך ל'ענק גזים'", אומר ד"ר דייויד ארמסטרונג מאוניברסיטת וורוויק, שהוביל את המחקר, "משהו בתהליך השגרתי השתבש. היינו מצפים שכוכב לכת מסיבי כזה יהיה עם כמויות גדולות של מימן והליום בעת שהוא נוצר, שיגדל למשהו שדומה לנפטון. העובדה שאנחנו לא רואים את הגזים האלה גרמה לנו להבין שאנחנו רואים ליבה חשופה של כוכב לכת. זו הפעם הראשונה שגילינו ליבה חשופה שלמה של ענק גזי מסביב לכוכב".

בינתיים הועלו מספר השערות לגבי השאלה לאן נעלם הגז שהיה אמור להיות מסביב לכוכב הלכת החדש. ייתכן שהאטמוספירה הגזית נעלמה בשל קרבתו הרבה לשמש, או שהוא התנגש עם כוכב לכת אחר בשנים המוקדמות שלו. אפשרות אחרת היא שהוא נוצר בדרך אחרת, שלא כללה ספיחה של גז מלכתחילה.

"המסה והרדיוס של  TOI-849b מעידים על כך שהוא מורכב בעיקר מיסודות כבדים", אומר ד"ר ארמסטרונג, "באסטרופיזיקה יסודות כבדים הם כל מה שכבד יותר ממימן והליום – שני היסודות הקלים ביותר ביקום. במודלים שהרכבנו נראה שהצפיפות של כוכב הלכת עקבית עם צפיפות של מים, אך אנו משערים שזה לא ייתכן שכוכב לכת יורכב כולו ממים, ולכן אנו מעריכים שהוא עשוי ממגוון חומרים. אנחנו משערים שהוא מכיל מתכות, תרכובות סיליקט ומים. יתכן שיש לו אטמוספירה קטנה, אבל גם אם כן, המאסה של האטמוספירה, המורכבת מהליום ומימן, היא עד 4% מכוכב הלכת".

התגלה בזכות טלסקופ שמזהה כוכבי לכת בזמן 'ליקוי שמש'

האסטרונומים איתרו את TOI-849b באמצעות טלסקופ החלל TESS של נאס"א. כוכבי לכת שנמצאים מחוץ למערכת השמש חיוורים לעומת הכוכב שאותו הם סובבים, ולכן קשים לגילוי. רק בשנים האחרונות החלו לאתר אותם. לצורך כך פותח טלסקופ TESS של נאס"א שמיועד לזהות כוכבי לכת בעת שהם חולפים על פני כוכב השמש שלהם ומסתירים חלק מאורו (ליקוי).

מיקומו הבלתי שגרתי של הכוכב ביחס לשמש שלו, באזור שבו לא אמורים להיות ענקי גז כדוגמת נפטון, הפתיע את המדענים שהמשיכו לבצע תצפיות, הפעם באמצעות הטלסקופ HARPS במצפה הכוכבים האירופי הדרומי בצ'ילה.

"מנסים לשער ממה מורכב כוכב הלכת המיוחד הזה ואיך הוא נוצר"

"אנחנו לא יודעים מהו בדיוק TOI-849b", אומרת פרופ' חלד, "אנחנו עורכים תצפיות ועובדים עם מודלים, ומנסים לשער ממה מורכב כוכב הלכת המיוחד הזה ואיך הוא נוצר.  גילוים כמו זה מקדמים את המדע, וגורמים לתחומים של מדע כוכבי הלכת להיות מלהיב כל כך".