אסטרונומים הצליחו לגלות משהו שעד כה קיים היה בעיקר בתיאוריות ובספרי מדע בדיוני: ראיות קשיחות ראשונות לקיומו של ירח החג סביב גוף שמימי מחוץ למערכת השמש שלנו (Exomoon). אלא שהגילוי, שנחשף במחקר שפורסם בכתב העת הנחשב Nature, מציב אתגר תפיסתי ומדעי חסר תקדים - ומטשטש לחלוטין את הגבולות המוכרים לנו בין כוכבים, כוכבי לכת וירחים. למרות שבמהלך השנים גילו מדענים למעלה מ-6,000 כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש (אקסו-פלנטות), עד כה לא נמצאה אף ראיה חותכת לקיומם של ירחים במערכות שמש רחוקות. התגלית החדשה משנה את התמונה. התצפיות נאספו בין אוקטובר 2023 לפברואר 2026.
ה"ירח" ששובר את החוקים של מערכת השמש
הגילוי התמקד במערכת המרוחקת כ-73 שנות אור כדור הארץ. במרכזה חג ננס חום - גוף שמימי בעל מסה גדולה מכוכב לכת אך קטנה מכדי להצית תהליכי היתוך גרעיני ולהפוך לכוכב רגיל (שמש) (במילים פשוטות, ננס חום הוא בעצם "כוכב שכשל" - גוף גדול מדי מכדי להיות כוכב לכת רגיל, אך קטן מדי מכדי להפוך לשמש זורחת). הננס החום, המכונה CD-35 2722 B, מתאפיין במסה הגדולה פי 37 מכוכב לכת כמו צדק. החוקרים זיהו כי סביב הננס החום מסתובב "לוויין" עצום.
זמן הקפה: כ-170 ימים.
- מרחק מסלול: כ-0.2 יחידות אסטרונומיות בלבד (כחמישית מהמרחק בין כדור הארץ לשמש) - ואינו בסכנת התפרקות.
מסה: פי 0.9 לפחות ממסתו של צדק (ענקי גז בפני עצמו).
יחס מסות יוצא דופן: הירח מהווה כ-2.5% מכלל המסה של הננס החום אותו הוא מקיף. (במילים פשוטות, אם הירחים של צדק ושבתאי הם כמו גרגרי חול ליד סלע ענק, ה"ירח" החדש שהתגלה הוא כמעט אח תאום קטן לכוכב אותו הוא מקיף. במערכת השמש שלנו אין שום דבר שדומה לזה).
כדי להבין עד כמה הנתון הזה חריג, צריך להבין כי במערכת השמש שלנו, היחס הגבוה ביותר בין ירח לכוכב הלכת שלו נרשם בין כדור הארץ לירח שלנו (כ-1.2%). בירחים המקיפים את צדק או שבתאי, יחס המסה הוא אפסי.
איך הצליחו למדוד את התנועה?
הצוות הבינלאומי עקב אחר הננס החום במשך 23 לילות באמצעות ספקטרוגרף האינפרא-אדום המתקדם CRIRES+ המותקן על גבי הטלסקופ של המצפה האירופי הדרומי (ESO). החוקרים השתמשו בשיטת אפקט דופלר - אותה שיטה ששימשה ב-1995 לגילוי כוכב הלכת הראשון מחוץ למערכת השמש. השיטה מודדת את "הנדנוד" הקל של הננס החום שנגרם כתוצאה ממשיכת הכבידה של הירח המקיף אותו. הודות לחדות אורך הגל של המכשיר היעדר הפרעות אור מהכוכב המרכזי, המדידות היו מדויקות פי 100 מכל ניסיון קודם.
(במילים פשוטות: כמו שסירנה של אמבולנס משנה את הצליל שלה כשהיא מתקרבת ומתרחקת מאיתנו, כך גלי האור של הכוכב משתנים מעט כשהירח המקיף אותו מזיז אותו קדימה ואחורה בכוח הכבידה שלו).
כדי לוודא שלא מדובר בטעות, החוקרים שללו גורמים כמו שגיאות בתנועת כדור הארץ, שינויים אטמוספריים עונתיים, וכן וידאו באמצעות חישובי גבול רוש ורדיוס היל, שהירח נמצא במסלול יציב ואינו בסכנת התפרקות מנגיסת כוחות הגאות והשפל.
האם זה באמת "ירח"?
מכיוון שהגוף המרכזי הוא ננס חום וה"ירח" הוא ענק גז עצום בגודלו של צדק, המדענים מתקשים להגדיר אותו במונחים הקלאסיים.
"במערכת השמש יש לנו הפרדה ברורה בין כוכבי הלכת לשמש, ולכן הגדרת ירחים היא עניין פשוט", מסבירה האסטרופיזיקאית אליס זורלו מאוניברסיטת דייגו פורטאלס. "במערכת הזו הגבולות בין כוכבים, כוכבי לכת וירחים מטושטשים לחלוטין, מה שהופך את תיאור המציאות להרבה יותר מורכב". ב-ESO מציינים כי אין כיום הגדרה רשמית ל"ירח-חוצני", ולכן החוקרים מעדיפים להשתמש במונח "אקסו-לוויין".
אבל למה המדענים מהססים לקרוא לזה "ירח"? במילים פשוטות, ה"ירח" הזה גדול כמעט כמו כוכב הלכת צדק. במערכת השמש שלנו, ירח הוא סלעי וקטן בהרבה מכוכב הלכת שלו. פה מדובר בשיעור קומה של "ענק גז".
מפתחות חדשים לחיפוש אחר חיים בחלל
מעבר לפריצת הדרך המדעית, לתגלית יש השלכות מרתקות על חיפוש אחר חיים מחוץ לכדור הארץ. מדענים מעריכים כי ירחים סלעיים הקטנים יותר, שעלולים לחוג סביב ננסים חומים, עשויים ליהנות מתופעה של "חימום גאות". חימום פנימי זה עשוי לייצר תנאים המתאימים לקיום מים נוזליים וחיים - גם במרחק רב מאוד מהכוכב המרכזי של המערכת.
איך יכולים להיות מים נוזליים או חיים על ירח שמקיף כוכב קפוא וכהה? כוחות הכבידה של הננס החום מותחים ומכווצים את הירח ללא הפסקה תוך כדי המסלול שלו. החיכוך הפנימי הזה יוצר חום מתוך הליבה של הירח עצמו - בדיוק כמו שפלסטלינה שמעסים אותה בידיים הופכת לחמה ורכה, גם אם החדר קפוא.
האסטרונומים מעריכים כי זוהי רק הסנונית הראשונה, ועם השלמת בנייתו של "הטלסקופ המאוד גדול" (ELT) בעל מראה ראשית של 39 מטרים, יוכלו המדענים לזהות ירחים חוצניים קטנים עוד יותר ולהבין טוב יותר איך נוצרות מערכות שמש ביקום.
טעינו? נתקן! אם מצאתם טעות בכתבה, נשמח שתשתפו אותנו