מה זה כוכבי לכת?

אקסופלנט הוא כוכב לכת המקיף כוכב מחוץ למערכת השמש שלנו. כוכבי הלכת במערכת השמש שלנו מקיפים את השמש. לכל כוכב בגלקסיה שלנו צריך להיות לפחות כוכב לכת אחד המקיף אותו, על פי הערכות סטטיסטיות של נאס'א.

המשמעות היא שגלקסיית שביל החלב מכילה כטריליון כוכבי לכת אקזו-כוכבים. מדענים של נאס'א ואסטרונומים אחרים מחפשים אחר כוכבי לכת בגודל כדור הארץ המקיפים כוכבים הדומים לשמש שלנו. ייתכן שכוכבי לכת רבים ברחבי שביל החלב מתאימים לקיום חיים.

אזור מגורים

כוכבי לכת באזור המגורים או 'הנקודה המתוקה' נמצאים במסלול במרחק מסוים מאוד מהכוכבים שלהם. אזור המגורים הוא טווח המרחקים בין כוכב לכת לכוכב המאפשרים קיום חיים. לכוכבי לכת חיצוניים באזור ראוי למגורים יש אקלים מתאים למים להתקיים כנוזל וליצור אוקיינוסים. חישובים לקביעת אזור המגורים עבור כוכב לכת מסוים מבוססים על המרחק של כוכב הלכת החיצוני מהכוכב שלו. גורמים נוספים, כמו האטמוספרה של כוכב הלכת האקזו-כוכבי ואפקט החממה, נלקחים גם הם בחשבון.

מציאת כוכבי לכת אקזו-כוכבים

קשה לזהות כוכבי לכת אקסו-כוכבים באמצעות טלסקופ. בוהק מהכוכב מסתיר את הנוף של כוכבי לכת המקיפים אותם. אסטרונומים מחפשים כוכבי לכת אקסו-כוכבים בעקיפין על ידי התבוננות בהשפעות על הכוכבים שלהם. שיטת זיהוי עקיפה נפוצה אחת היא ספקטרוסקופיה דופלר. שיטה זו ידועה גם כשיטת המהירות הרדיאלית או הנדנוד. לכוכב עם כוכבי לכת הסובבים אין מסלול מושלם כי כוכבי הלכת מושכים את הכוכב. מסלולו של הכוכב אינו ממרכזו וגורם לכוכב להיראות כאילו הוא מתנודד.

שיטת התנודדות

אחד מכוכבי הלכת הראשונים שהתגלו בשיטה המתנודדת נמצא בשנת 1995. זהו כוכב לכת גדול וחם בגודל של כמחצית מגודלו של צדק עם מסלול מהיר מאוד של 4 ימים. השילוב של מסלולו המהיר של כוכב הלכת החיצוני וגודלו העצום הפעיל מספיק כוח על הכוכב כדי להפוך את המראה המתנודד של הכוכב לברור מאוד. שיטת הנדנוד מודדת שינויים במהירות הרדיאלית של כוכב כדי להעריך את גודלו של כוכב לכת הסובב.

חֲצִי

כוכב הלכת החיצוני שהתגלה ב-1995 נקרא 51 Pegasi b אך הוא ידוע כיום בשם Dimidium. הוא נמצא במרחק של 50 שנות אור מכדור הארץ בקבוצת הכוכבים פגסוס. הגילוי של דימידיום היה פריצת דרך עבור אסטרונומים מכיוון שזה היה כוכב הלכת הראשון שנמצא מקיף כוכב, 51 פגסי, הדומה לשמש שלנו. דימידיום הוא אב הטיפוס למחלקת כוכבי הלכת שכותרתם 'צדק חם'.

טלסקופ החלל קפלר

נאס'א השיקה את טלסקופ החלל קפלר בשנת 2009 כמצפה חלל כדי למצוא כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש שלנו. הפוקוס העיקרי היה מציאת כוכבי לכת אקסו-כוכבים הדומים לכדור הארץ. טלסקופ החלל קפלר פעל במשך תשע שנים ומצא 2,682 כוכבי לכת אקזו-כוכבים מאושרים. מדענים עדיין עובדים על אישור עוד 2,900 כוכבי לכת אפשריים שנמצאו על ידי קפלר.

שיטת מעבר

קפלר זיהה כוכבי לכת חיצוניים בשיטת המעבר. נראה שכוכבים 'מתעמעמים' כאשר כוכב לכת במסלול עובר בין הכוכב לכדור הארץ. כל מעבר של כוכב הלכת בין הכוכב לכדור הארץ נקרא מעבר. שיטת המעבר מזהה כוכבי לכת חיצוניים על ידי מדידת אפקט העמעום. יש חשד לנוכחות של כוכב לכת הסובב כאשר עמעום מתרחש במרווחי זמן קבועים.

טלסקופ החלל שפיצר

טלסקופ שפיצר של נאס'א הוא טלסקופ חלל אינפרא אדום ששוגר בשנת 2003. תצפיות מטלסקופ שפיצר יזמו צעד עצום קדימה במדע הפלנטרי. שפיצר יכול לזהות אור על כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש שלנו. זהו המכשיר הראשון המסוגל לצפות ישירות בכוכבי לכת חיצוניים במקום בשיטות הנדנוד העקיפות או המעבר. תצפית ישירה מאפשרת למדענים לחקור ולהשוות כוכבי לכת חיצוניים. מצפה האינפרא אדום גם עוזר למדענים לקבוע טמפרטורה, רוחות והרכב האטמוספירה על כוכבי לכת רחוקים.

הדמיה ישירה

רוב כוכבי הלכת החיצוניים התגלו באמצעות הדמיה עקיפה, אך שיטות הדמיה ישירה עדכניות יחסית עדיפות במובנים רבים. תוצאות חיוביות כוזבות הן נדירות בשיטות הדמיה ישירות, בעוד שבשיטת המעבר יש שיעור חיובי שווא של כ-40%. כוכבי לכת אקסו-כוכבים המתגלים בשיטת המהירות הרדיאלית, או הנדנוד, דורשים מעקב מקיף של אסטרונומים כדי לאשר את נוכחותו של כוכב לכת. הדמיה ישירה מספקת גם מידע שמדענים משתמשים בו כדי להעריך מגוון רחב של תנאים פלנטריים.

פירוק WASP-12b

כוכב הלכת האקסו-פלנט WASP-12b נמצא על ידי סקר המעבר הפלנטרי של SuperWASP בשנת 2008. זוהי תגלית חשובה מכיוון ש-WASP-12b נצרך על ידי הכוכב המארח שלו. אסטרונומים צופים בתהליך כדי ללמוד עוד על היווצרותם והתפרקותם של כוכבי לכת. הרס של כוכב לכת על ידי הכוכב המארח שלו הוא למעשה תהליך איטי מאוד. אסטרונומים מעריכים כי ייקח עוד כ-10 מיליון שנים עד ש-WASP-12b יתפרק לחלוטין.

Gliese 436 b הוא כוכב לכת עצום בקבוצת אריה. היא גם מספקת לאסטרונומים ולמדענים אחרים ידע חדש. Gliese 43 b גדול כמעט כמו נפטון, והוא מכוסה בקרח בוער. הלחץ והטמפרטורות הקיצוניות מעל 570°F ב- Gliese 43 b יוצרים סביבה ייחודית השומרת על מים בצורה מוצקה כאשר יש לאדות אותם.

כוכבי לכת חיצוניים שניתן למגורים

כיום ידועים 16 כוכבי לכת אקסופלנטים עם סבירות גבוהה לקיום חיים. ל-33 כוכבי לכת נוספים עשויים להיות התנאים הדרושים לקיומם של חיים, אך מדענים עדיין מעריכים אותם. כוכבי הלכת HD 85512 b, Kepler-69c ו-Tau Ceti f נחשבו למגורים בעת ובעונה אחת, אך מודלים מעודכנים של אזורי מגורים ותצפיות חדשות הראו שהם אינם יכולים לקיים חיים. HD 85512 b ו-Tau Ceti f נמצאים למעשה מחוץ לאזורי המגורים שלהם, ול-Kepler-69c יש אווירה ונוף דומים לנוגה.