האם המים בכדור הארץ הגיעו מבחוץ או נוצרו כאן? מחקר חדש מצא מים סמוך לשמש צעירה, מה שמרמז על אפשרות שכוכבי לכת סלעיים נוצרים לתוך סביבה מימית
הכוכב PDS 70 הוא שמש צעירה מאוד, שנוצרה רק לפני כ-5 מיליון שנה, וקטנה במקצת מהשמש שלנו. את השמש הזו, השוכנת כ-370 שנות אור מאיתנו, עדיין מקיפה דיסקת אבק וגז, שאריות מהחומר שהיא נוצרה ממנו. דיסקיות כאלו הן החומר שממנו נוצרים כוכבי לכת, ובדיסקה הזו כבר יש שני כוכבי לכת בתהליכי התהוות. חוקרים מעריכים כי כוכבי לכת סלעיים, כמו כדור הארץ, צפויים להיווצר באזור הפנימי שלה, הקרוב יותר לשמש. מחקר חדש מצא כי הדיסקה באזור הזה מכילה גם מים – מה שעשוי לאפשר היווצרות תנאים לקיום חיים דומים לשלנו בכוכבי הלכת האלה.
ממצאים שיכולים לכוון את החוקרים למקומות שבהם יש סיכוי למצוא חיים דומים לשלנו. טלסקופ החלל ג'יימס וב | הדמיה: Adriana-Manrique-Gutierrez, NASA
לידת מים
מים הם מרכיב חיוני של החיים בכדור הארץ, אבל לשאלה היסודית כל כך – מהיכן הגיעו המים לכוכב הלכת שלנו? עדיין אין תשובה ברורה. יש מחקרים המצביעים על האפשרות כי שביטים, ובעיקר אסטרואידים, שהתנגשו בכדור הארץ הצעיר הם המקור לרוב המים שלנו. מחקרים אחרים מצביעים על האפשרות שהמים לא הגיעו ממקור חיצוני, אלא נוצרו כאן בתגובות כימיות בין חמצן ומימן. הגילוי החדש של צוות מדענים בין לאומי בעזרת טלסקופ החלל ג'יימס וב, מציע אפשרות נוספת: שהמים היו כאן עוד לפני כדור הארץ. "יתכן שמצאנו ראיות כי מים הם בין המרכיבים הראשוניים של כוכבי לכת סלעיים, וזמינים בהם מרגע לידתם", אמרה ג'וליה פרוטי (Perotti) ממכון מקס פלנק לאסטרונומיה בהיידלברג, גרמניה, המחברת הראשית של מאמר המחקר.
החוקרים ממכון מקס פלנק חברים בשיתוף פעולה המכונה MINDS, במסגרתו מדענים מ-11 מדינות אירופיות משתמשים במכשירי התצפית של טלסקופ החלל למדידת קרינה תת-אדומה בינונית כדי לפענח את ההרכב הכימי של דיסקת הגז והאבק סביב כוכבים צעירים. זו הפעם הראשונה שהם זיהו מים סביב כוכב בגיל כזה, בצורת אדים בטמפרטורה של כ-330 מעלות צלזיוס. מחקרים קודמים לא מצאו מים באזורים האלה, אבל הגילוי החדש מרמז כי אפשר שכוכבי לכת סלעיים מסוימים נוצרים בסביבה שכבר מכילה מרכיב חיוני לחיים, לפחות כמו שאנו מכירים אותם.
כאמור, סביב PDS 70 כבר יש שני כוכבי לכת, PDS 70b ו-PDS 70c – ענקי גזים המזכירים את צדק ואת שבתאי. סביב המסלולים שלהם יש הרבה פחות גז ואבק בדיסקה, ממצא התומך בהשערה שהם נוצרו מספיחת חומר מסביבתם. באזור הקרוב יותר לכוכב עצמו, מעריכים החוקרים שצפויים להתפתח כוכבי לכת סלעיים, ממש כמו במערכת השמש שלנו – שבה יש ארבעה כוכבי לכת סלעיים קטנים יחסית באזור הפנימי, וענקי גז וקרח בחלק החיצוני. אם הם אכן יתפתחו בסביבה שכבר מכילה אדי מים, זה יכול להסביר את מקור המים בכוכבי לכת כמו כדור הארץ וגם לכוון חוקרים לחיפוש ממוקד יותר של כוכבים שעשויים להיות להם כוכבי לכת מתאימים לחיים כמו שלנו.
יתכן שכוכבי הלכת הסלעיים נוצרים בסביבה שכבר מכילה אדי מים. הדמיה של מערכת PDS 70 עם שני כוכבי הלכת והאזור הפנימי שבו עתידים להיווצר כוכבי לכת סלעיים | מקור: MPIA
שילוב מנגנונים
נוכח התגלית המפתיעה של אדי מים באזור הקרוב לכוכב עצמו, ניסו החוקרים להסביר מהיכן הגיעו המים לשם. הסבר אפשרי אחד הוא שהמים הם שריד מענן הגז והאבק שממנו נוצר הכוכב. יש עננים עשירים במים, שרבים מחלקיקי האבק שלהם מצופים קרח. כשהכוכב נוצר, הקרינה שהוא פולט מפרקת את המים למימן וחמצן, אבל לדברי החוקרים ייתכן שבאזורים שבהם האבק צפוף הוא חוסם חלק מהקרינה, ומונע פירוק של כל מולקולות המים. הסבר אחר הוא שהכבידה של הכוכב מושכת חומר משולי הדיסקה שלו, והחומר הזה יכול להכיל קרח, או להכיל חמצן ומימן שמתרכבים למים בקרבת הכוכב.
"האמת היא כנראה צירוף של כל האפשרויות האלה", אמרה פרוטי. "עם זאת, סביר להניח שמנגנון אחד משפיע יותר מאחרים על קיום המים בדיסקה של PDS 70, והמשימה העתידית שלנו היא לגלות איזה מנגנון זה".
כדי להשלים את התמונה, החוקרים מתכוונים לבצע תצפיות נוספות בטלסקופ ג'יימס וב, וכן הזמינו תצפיות מכמה טלסקופים קרקעיים גדולים, כדי למדוד מאפיינים שונים של המערכת הזו, ולחפש כוכבי לכת באזור העשיר במים סביב הכוכב. גם הטלסקופים הענקיים שעתידים להתחיל לפעול לקראת סוף העשור יוכלו לסייע במשימה זו.
סרטון קצר של מכון מקס פלנק על המחקר:
