במהלך שנות התצפיות, מדענים פלנטריים ואסטרופיזיקאים פיתחו דרכים רבות לחיפוש אחר כוכבי לכת רחוקים.
ההערכה היא שרק בשביל החלב אמור להיות איןפחות מ-100 מיליארד עולמות, מתוכם כמעט 300 מיליון חייבים להיות בעלי תנאים מתאימים להופעתם של חיים. אבל קצת יותר מ-5,200 כוכבי לכת מאושרים ידועים כיום, ותצפיות של עוד 9,000 עצמים מועמדים עדיין נבדקות.
כיצד נוצרת הזוהר?
אורורה - "מופע אורות" צבעונישניתן לצפות בשמי הלילה בקווי רוחב תת-קוטביים ולעיתים ממוזגים. זוהר מתרחש כאשר חלקיקים טעונים (אלקטרונים ופרוטונים) מתנגשים בגזים באטמוספירה העליונה של כדור הארץ.
התנגשויות אלו מייצרות הבזקים זעיריםהמכסים את השמים ב"דפוסים" רב-צבעוניים. כשמיליארדי הבזקים מתרחשים ברצף, נראה שהאורות נעות או "רוקדות" בשמים.
תלוי איזה אטומיםחלקיקים מקיימים אינטראקציה, זה יכול להיות בצבעים שונים. לדוגמה, הגוון הנפוץ ביותר, הירוק, מתרחש כאשר חלקיקים טעונים מתנגשים במולקולות חמצן בגובה של 100 עד 300 ק"מ, ואטומי חנקן בגובה של כ-100 ק"מ נותנים זוהר ורוד ואדום כהה.
אורות קוטב רב צבעים. תמונה: סוכנות החלל הקנדית, אוניברסיטת קלגרי, אסטרונומיה צפון
למרות שהאורות נראים בעיקרבדרך בלילה, הם נוצרים בהשפעת רוח השמש. זהו זרם של חלקיקים מיוננים הזורם מהקורונה של כוכב לכל הכיוונים. הוא נושב ללא הרף, אך בתנאים רגילים, השדה המגנטי של כדור הארץ יוצר מגן בלתי נראה המגן עלינו מפני רוח השמש. מדי פעם רוח השמש מתעצמת ו"פורצת" את ההגנה. כתוצאה מכך, זרם של חלקיקים יוצר אינטראקציה עם גזים בשדה מגנטי (מגנטוספירה), מה שגורם להיווצרות זוהר מרהיב.
השדה המגנטי של כדור הארץ מכוון טעוןחלקיקים לכיוון הקטבים. צורת השדה המגנטי של כדור הארץ יוצרת שתי אליפסות זוהר מעל הקוטב המגנטי הצפוני והדרומי. יתרה מכך, ככל שהשמש פעילה יותר, כך הסגלגל הזה יהיה "רחב" יותר וקווי הרוחב הנמוכים יותר תיראה זוהר השמש.
הוא מגיע לפעילותו הגדולה ביותר בהשפעתפליטות המוניות העטרה. במהלך תופעה זו, "בועה" ענקית של פלזמה טעונה מתפרצת מהקורונה הסולארית, הנעה במהירות ממוצעת של למעלה מ-400 קמ"ש.
איור אומנותי של פליטת מסה עטרה וקווי שמירה של שדה מגנטי. תמונה: סוכנות החלל הקנדית
האם יש זוהר על כוכבי לכת אחרים?
זוהרים אינן יצור יבשתי ייחודיתופעה. אם לכוכב הלכת יש אטמוספירה ושדה מגנטי, סביר להניח שהוא יחווה זוהר אור. במהלך תצפיות אסטרונומיות, חוקרים צפו בתופעות דומות בכוכבי לכת רבים במערכת השמש.
השדות המגנטיים של צדק ושבתאי חזקים הרבה יותרמזה של כדור הארץ (לדוגמה, עוצמת השדה המשוונית של צדק היא 4.3 גאוס לעומת 0.3 גאוס עבור כדור הארץ). באופן לא מפתיע, זוהרות זוהר בקנה מידה גדול נצפות בשתי ענקיות הגז.
זוהרים על שבתאי דומים לאלה שעל כדור הארץנוצרים בהשפעת רוח השמש. אבל ביופיטר התופעה הזו הרבה יותר מסובכת. הסגלגל העיקרי של זוהר הכוכבים של צדק קשור לפלזמה שמתפרצת מהרי געש על הירח Io ומגיעה למגנטוספירה של כוכב הלכת. סוג אחר של זוהר על פני כדור הארץ קשור לרוח השמש.
בנוסף, הירחים, במיוחד איו, גם כןמקורות חזקים של הזוהר. הוא נוצר עקב דינמו מגנטי - השפעת יצירה עצמית של שדה בעת תנועה עקב התנועה היחסית בין כוכב הלכת המסתובב לירח הנע. אפקט זה יוצר זרמים חשמליים הנעים לאורך קווי כוח ו"טוענים" חלקיקים באטמוספירה.
אורורה על צדק. תמונה: נאס"א, ESA & ג'ון טי קלארק (אוניברסיטת מישיגן)
זוהר זוהר נצפו גם על נוגה ומַאְדִים. לנוגה אין שדה מגנטי, ולכן הזוהר בכוכב הלכת הזה נראים כמו כתמים בהירים ומפוזרים בצורות ועוצמות שונות, לפעמים מפוזרים בכל הדיסק של הפלנטה. ובכוכב האדום התגלו בבת אחת כמה סוגים של תופעות דומות, המוסברות בדרכים שונות.
יתרה מכך, בשנים 2014–2016, מחקרהספינה "רוזטה" צפה בהילות אפילו על השביט Churyumov-Gerasimenko. ניתן היה לראות אותו בטווח אורך הגל האולטרה סגול הרחוק. חוקרים מאמינים שזה מתרחש כאשר אלקטרונים מואצים מרוח השמש יוצרים אינטראקציה עם חלקיקי גז בתרדמת, ענן המקיף את ליבת כוכב הלכת.
זוהרים באור אולטרה סגול על שביט. תמונה: ESA/Rosetta/NAVCAM
רוחות כוכבים של עולמות רחוקים וחיפוש אחר חיים
בשנת 2021, רמזים לנוכחותם של כאלהאינטראקציות המתרחשות במערכות כוכבים אחרות זוהו לראשונה באמצעות טלסקופ הרדיו LOFAR (Low-Frequency Array) בהולנד. חוקרים גילו כ-20 כוכבים ננסיים הפולטים פליטת רדיו ספציפית. למרות שכוכבי לכת אלה עדיין לא גילו כוכבי לכת אקזו-כוכבים, אפקט זה דומה לאינטראקציה של רוחות כוכבים עם שדות מגנטיים של עצמים אחרים.
במחקרם התמקדו המדענים בננסים אדומים, הסוג הנפוץ ביותר של כוכבים ביקום, המהווים יותר מ-70% מ"אוכלוסיית שביל החלב". כוכבים אלה קטנים וקרירים: המסה שלהם היא לא יותר משליש מזו של השמש והם בדרך כלל קלושים עד פי 50.
כוכבי הלכת של מערכת השמש פולטים עוצמהגלי רדיו כאשר השדות המגנטיים שלהם מקיימים אינטראקציה עם רוח השמש, אך לא ניתן היה לזהות אותות רדיו מכוכבי לכת במערכות כוכבים אחרות עד 2021.
במהלך המחקר, מדענים פלנטריים גילו 19מערכות כוכבים שמהן מגיעה פליטת רדיו. הנתונים מזכירים את האינטראקציה של השדות המגנטיים של צדק ואיו. למרות שטרם נמצאו כוכבי לכת עצמם, האינטראקציה בין כוכב הלכת לכוכב היא ההסבר הטוב ביותר לתופעות הנצפות.
בשנת 2022, חוקר מליידוןאוניברסיטת רוב קאוואנה הלך אפילו רחוק יותר. הוא פיתח מודלים מתמטיים המתארים כיצד רוחות הכוכבים והשדות המגנטיים של כוכבי לכת שונים מתקשרים. המודלים של Kavanagh שימושיים ליותר מסתם גילוי כוכבי לכת חדשים.
הנתונים שנאספו על ידי טלסקופ הרדיו יכולים להיות גםהשתמש כדי לחקור את מערכת הכוכבים. לדוגמה, על סמך מודלים ואות קבוע, ניתן לקבוע את גודל כוכב הלכת ומסלולו. בנוסף, עוצמת הקרינה יכולה גם לספק תובנה לגבי תכונות רוחות הכוכבים עצמן וגודל השדה המגנטי סביב כוכב הלכת החיצוני.
זהו מידע חשוב כי הוא דיסביר להניח שהשדה המגנטי של כדור הארץ סיפק לנו אטמוספירה. המשמעות היא שהנוכחות והגודל של השדה המגנטי נותנים לאסטרונומים אינדיקציה לגבי יכולת המגורים הפוטנציאלית של כוכב הלכת.
רוב קוואנה, דוגמן
החוקרים ימשיכו לפתח מודליםאינטראקציות בין כוכבים וכוכבי לכת ליצירת טכניקה לחיפושים בקנה מידה גדול אחר כוכבי לכת באמצעות תצפיות רדיו אסטרונומיות. אולי השיטה הזו היא שתאפשר למצוא עולם ראוי למגורים בגלקסיה שלנו.
קרא עוד:
למה הירח ולא מאדים: העיקר במשימת ארטמיס-1 ומדוע היא נחוצה
קמע עתיק שכתב את ההיסטוריה של השפה המסתורית ביותר באירופה
התיאוריה העיקרית של מוצא האדם הופרכה: מאיפה באנו