מדענים גילו כוכב לכת שלישי במספר המקיף את הכוכב הקרוב ביותר למערכת השמש שלנו, פרוקסימה קנטאורי. מדובר באחד מכוכבי הלכת הקטנים ביותר שהתגלו במערכות שמש אחרות
מערכת השמש הקרובה אלינו ביותר ממשיכה להניב הפתעות. מדידות שעשה צוות מחקר גדול מאירופה העלו כי סביב השמש הזו, פרוקסימה קנטאורי, חג כוכב לכת שלישי, קטן מאוד וקרוב מאוד לשמש שלו. החוקרים מעריכים כי המסה של כוכב הלכת הזה היא רק כרבע מזו של כדור הארץ, כלומר בערך כפליים ממאדים.
מרחקו מהשמש שלו הוא פחות מ-4.5 מיליון קילומטר והוא משלים הקפה שלה בחמישה ימי ארץ בלבד. לשם השוואה, המרחק בין כדור הארץ לשמש הוא כ-150 מיליון קילומטר. אף על פי שהשמש הזאת היא ננס אדום, כלומר הרבה יותר קטנה מהשמש שלנו והרבה פחות חמה ממנה, כוכב הלכת – שקיבל את השם Proxima d – קרוב אליה מספיק כדי להיות חם מאוד: החוקרים מעריכים כי הטמפרטורה על פניו היא יותר מ-600 מעלות צלזיוס. משמעות הדבר היא שהוא אינו בטווח הישיב, כלומר האזור שטווח הטמפרטורות שבו מאפשר למים נוזליים להתקיים על פניו – תנאי לקיומם של חיים כפי שאנו מכירים אותם.
קטן, אבל לוהט. מראה בעיני אמן של פני כוכב הלכת פרוקסימה d ושל השמש שלו פרוקסימה קנטאורי. ביניהם אפשר לראות את שני כוכבי הלכת הקודמים שהתגלו במערכת, פרוקסימה b ופרוקסימה c | הדמיה: ESO/L. Calçada
נחישות ורגישות גבוהה
מערכת אלפא קנטאורי היא מערכת השמש הקרובה אלינו ביותר, והיא כוללת שלוש שמשות. אלפא קנטאורי A, הגדולה מעט מהשמש שלנו, ואלפא קנטאורי B הקטנה ממנה מעט, מקיפות זו את זו. שמש שלישית וקטנה הרבה יותר היא הננס האדום פרוקסימה קנטאורי, המקיף את המערכת הכפולה, ומרחקו מהשמש שלנו קצת פחות מ-4.25 שנות אור. זה גם המקור לשמו: פרוקסימוס הוא "קרוב" בלטינית.
בשנת 2016 התגלה כוכב לכת דומה בגודלו לכדור הארץ המקיף את פרוקסימה קנטאורי ונמצא באזור הישיב. הגילוי של כוכב הלכת, שנקרא כמקובל פרוקסימה b, עורר עניין מדעי רב בכוכב השכן ובסביבתו. בחינה מדוקדקת של נתוני התצפיות העלתה כי יש לפרוקסימה קנטאורי עוד כוכב לכת, פרוקסימה c, שהוא הרבה יותר גדול וגם הרבה יותר רחוק ממנו, הרחק מעבר לטווח הישיב.
מבין כ-4,000 כוכבי לכת שהתגלו עד כה במערכות שמש אחרות, רובם המכריע התגלה בשיטת הטרנזיט, כלומר מדידה של ירידה קטנה ומחזורית שמתרחשת בעוצמת האור של השמש שלהם כשכוכב הלכת עובר לפניה – מהזווית שלנו – ומסתיר לנו חלק קטן מהאור שלה. רוב כוכבי הלכת האחרים, כולל פרוקסימה b, התגלו בשיטה אחרת: מדידת המהירות הסיבובית של הכוכב, כלומר של השמש. כשכוכב לכת חג סביב שמש, גם הוא מושך אותה מעט אליו, כך ששניהם מקיפים מרכז כובד משותף. למי שצופה במערכת הזו מזווית מתאימה באמצעות מכשור רגיש מספיק ייראה כאילו הכוכב מתרחק מאיתנו ומתקרב אלינו לסירוגין. מכשיר כזה נקרא ספקטרומטר. הוא מודד בדיוק רב את אורכי הגל של האור המגיע מהכוכב, ובעזרת אפקט דופלר מאפשר למדענים לזהות אם הכוכב מתקרב אלינו או מתרחק.
לפני ארבע שנים הותקן ספקטרומטר מתקדם במיוחד בטלסקופ הגדול של מצפה הכוכבים האירופי הדרומי, המוצב במדבר אטקמה בצ'ילה. המכשיר, המכונה ESPRESSO (ראשי תיבות מאולצים מעט של תיאור תפקידו באנגלית), מאפשר לבצע מדידות כאלה בדיוק חסר תקדים. צוותי המחקר השתמשו בו כדי לוודא ולחדד את המדידות הנוגעות לכוכב הלכת המסקרן במיוחד פרוקסימה b. המדידות המדויקות העלו את האפשרות שיש כוכב לכת נוסף בינו לבין השמש שלו.
מערכת מרתקת. הכוכב פרוקסימה קנטאורי, שסביבו התגלו שלושה כוכבי לכת, הוא הרבה יותר קטן ועמום מפרוקסימה קנטאורי A ו-B, הנראים בצילום ככוכב אחד | צילום: Digitized Sky Survey 2, Davide De Martin/Mahdi Zamani
כוכב לכת קטן, פוטנציאל גדול
בשנים 2021-2019, ביצעו החוקרים יותר ממאה מדידות של המהירות הזוויתית של פרוקסימה קנטאורי. ניתוח מתמטי של המדידות העלה כי בין הכוכב לכוכב הלכת פרוקסימה b, אכן נמצא כוכב לכת קטן וכנראה חם הרבה יותר מדי לקיום חיים כפי שאנו מכירים אותם. הצורך במדידות כה רבות נבע מהקושי להבחין בין תנודות הנגרמות ממשיכה של כוכב לכת קטן כל כך, לבין שינויים הנובעים מפעילות הכוכב עצמו.
הגילוי החשוב ממחיש את היכולות הגבוהות של ESPRESSO. פרוקסימה d הוא אחד מכוכבי הלכת הקטנים ביותר שהתגלו במערכות שמש אחרות, והקטן ביותר שהתגלה בעזרת מדידה של מהירות זוויתית. "זה הישג חשוב מאוד, משום שהוא מראה את הפוטנציאל של שיטת המהירות הזוויתית בגילוי כוכבי לכת קטנים, כמו שלנו", אומר פדרו פיגיירה (Figueira), מהצוות המפעיל את המכשיר. "מעריכים שכוכבי לכת כאלה הם הנפוצים ביותר בגלקסיה, ויש להם פוטנציאל לקיים חיים כמו שאנחנו מכירים אותם".
בשנים האחרונות התגלו כמה וכמה כוכבי לכת החגים סביב ננסים אדומים. חלקם גדולים מאוד, אחרים דומים בגודלם לכדור הארץ, כנראה בעלי אטמוספרה ונמצאים במערכות שמש קרובות למדי אלינו. אחדים מהם נראים מבטיחים מאוד מבחינת התנאים לקיום חיים.
"הגילוי הנוכחי מראה שגם הכוכב הקרוב ביותר למערכת שלנו מוקף כנראה בעולמות חדשים ומסקרנים, והם קרובים מספיק כדי שנוכל להמשיך ללמוד ולחקור אותם", אומר ראש צוות המחקר, ז'ואאו פריה (Faria) מהמכון לאסטרופיזיקה ולמדעי החלל בפורטוגל. "היה מרגש מאוד לגלות כוכב לכת כה קטן, כה קרוב אלינו. הגילוי ממחיש את היכולות של ESPRESSO ומעורר תהייה מה עוד הוא יאפשר לנו לגלות בעתיד".
עולמות חדשים ומסקרנים. סרטון קצר של מצפה הכוכבים האירופי הדרומי (ESO) על הגילוי:
