63 שנות אור משם: לראשונה נקלט אות רדיו ישירות מכוכב לכת זר
מערך הטלסקופים מירקט שבדרום אפריקה קלט פרצי רדיו קצרים וחוזרים מבטא פיקטוריס b, ענק גזים צעיר שמסתו גדולה פי 11 ממסת צדק. מתוך האות חישבו החוקרים שדה מגנטי של 1,250 גאוס לפחות, המדידה הישירה הראשונה של עוצמה מגנטית בכוכב לכת מחוץ למערכת השמש. העבודה הועלתה לשרת טרום-פרסום וטרם עברה שיפוט עמיתים.
בטא פיקטוריס b מקיף כוכב צעיר במרחק 63 שנות אור מכדור הארץ, וכמעט עשור ניסו אסטרונומים לקלוט ממנו שידור רדיו בלי הצלחה. מערך הטלסקופים מירקט שבדרום אפריקה שבר את הרצף: בתצפיות שנערכו ב-2025 וב-2026 נרשמו פרצים קצרים וחוזרים, מקוטבים מעגלית ברמה גבוהה, לצד פליטה רציפה וחלשה יותר, בתדרים שבין 0.85 ל-3.5 ג'יגה-הרץ.
אותות רדיו ממערכות כוכבים אחרות נקלטו גם בעבר, אבל תמיד נשארה פתוחה השאלה מי מהשניים משדר, הכוכב או כוכב הלכת שמקיף אותו. הצוות, בהובלת קווין אורטיס סבאיוס מהמרכז לאסטרופיזיקה של הרווארד והמכון הסמית'סוניאני, השווה את מפות הרדיו למיקומים מדויקים של קוואזרים רחוקים ששימשו סימני ייחוס בשמיים, והמקור שהתקבל היה כוכב הלכת ולא הכוכב. הקיטוב המעגלי החזק תרם אף הוא לזיהוי, משום שהוא חתימה מובהקת של פליטה מגנטית ממוקדת ולא של רעש כוכבי רגיל.
מייזר ציקלוטרוני של אלקטרונים הוא המנגנון שמייצר פרצים כאלה. חלקיקים טעונים מוסטים לאורך קווי השדה המגנטי אל אזורי הקטבים, מתנגשים בשכבות העליונות של האטמוספירה ופולטים גלי רדיו בתדר שנגזר מעוצמת השדה. אותו תהליך בדיוק אחראי לזוהר הקוטבי בכדור הארץ ולפליטות הרדיו העזות של צדק, ולכן התדר שנקלט משמש מד ישיר לעוצמה המגנטית במקום שבו נוצר האות.
1,250 גאוס לפחות. זו העוצמה שחושבה מתוך התדרים הגבוהים שנרשמו, והיא חורגת מכל מה שמוכר במערכת השמש. כדור הארץ מסתפק בכחצי גאוס, צדק מגיע לכמה גאוסים בקווי הרוחב הנמוכים ולעשרות באזורי הקטבים, כך שהשדה של בטא פיקטוריס b חזק בערך פי אלפיים מזה של כדור הארץ. זו גם הפעם הראשונה שעוצמה מגנטית של גוף שמקיף כוכב אחר נמדדת ישירות ולא מוערכת ממודל.
חיפושים קודמים אחרי אותות מכוכבי לכת חוץ-שמשיים כוונו ברובם לתדרים של עשרות עד מאות מגה-הרץ, בהתאם להנחה ששדות מגנטיים של ענקי גזים רחוקים דומים בסדר הגודל שלהם לזה של צדק. ההנחה הזאת הכתיבה גם את הציוד וגם את חלון החיפוש, והממצא החדש מסביר למה אותן תצפיות חזרו ריקות: שדה חזק פי מאות מזיז את הפליטה לתחום הג'יגה-הרץ, הרחק מהאזור שבו חיפשו אותה.
עוצמה של אלפי גאוס מלמדת משהו גם על פנים כוכב הלכת. דינמו מגנטי מונע על ידי זרימה של חומר מוליך בתוך הגוף, והוא מתחזק כשהפנים חמים והסיבוב מהיר. בטא פיקטוריס b עונה על שני התנאים: הוא נוצר לפני פחות מ-20 מיליון שנה ועדיין פולט חום שנותר מהתכווצות, והיממה שלו קצרה משליש מיממת כדור הארץ.
המסה של כוכב הלכת מוערכת בפי 11 עד 12 ממסת צדק, גבול עליון שמקרב אותו למשפחת הננסים החומים. הוא משלים הקפה סביב הכוכב בכ-24 שנים ממרחק של עשר יחידות אסטרונומיות, והוא אותר עוד ב-2008 בהדמיה ישירה בטלסקופ הגדול מאוד של המצפה האירופי הדרומי בצ'ילה. המערכת כולה צעירה, כבת 20 מיליון שנה, ועדיין עטופה בדיסקת אבק ושברים שנותרה מתהליך ההיווצרות.
6,366 כוכבי לכת מאושרים רשומים היום בארכיון של נאס"א, ורובם המוחלט התגלו בשיטות עקיפות: ירידה זעירה בבהירות הכוכב כשגוף חולף מולו, או תנודה במהירות הכוכב בהשפעת כוח המשיכה של הגוף המקיף אותו. פחות ממאה מהם צולמו ישירות, ואף אחד מהם לא נקלט עד עכשיו ברדיו. אם השיטה תאושש, היא תוסיף ערוץ מדידה שחושף נתונים שהשיטות האחרות מפספסות, בהם עוצמת השדה המגנטי וקצב הסיבוב. המאגר גם צפוי לגדול בחדות בשנים הקרובות, בין היתר בזכות הטלסקופ של נאס"א בעלות 4.3 מיליארד דולר ששוגר בחודש שעבר, שיעקוב אחרי מאות מיליוני כוכבים במרכז שביל החלב ואמור לחשוף אלפי גופים נוספים לפי כיפוף האור שהם יוצרים, ועד מאה אלף נוספים לפי מעברים מול הכוכב שלהם.
למה שדה מגנטי מעניין את מי שמחפש עולמות ראויים לחיים?
שדה מגנטי חזק מסיט את רוח הכוכב ומאט את שחיקת האטמוספירה שמתחתיו. מאדים מספק את הדוגמה הקרובה ביותר: כשהדינמו הפנימי שלו דעך, האטמוספירה נחשפה לזרם החלקיקים מהשמש והידלדלה עד למצב הדליל של היום. גם כדור הארץ סופג את אותה התקפה בלי הרף, והסערות שמתחוללות בפנים השמש ומאיימות על התשתית הדיגיטלית ממחישות כמה תלוי בשכבת ההגנה המגנטית. מדידה של שדות מגנטיים בכוכבי לכת רחוקים נחשבת לכן חלק מהערכת הסיכוי שאטמוספירה תשרוד שם לאורך מיליארדי שנים. בטא פיקטוריס b עצמו, ענק גזים לוהט שהטמפרטורה בשכבותיו החיצוניות מוערכת בכ-1,400 מעלות צלזיוס, אינו מועמד לחיים בשום פרשנות, והערך שלו הוא בהוכחה שהמדידה אפשרית.
- חצי גרם אבק חשף: האסטרואיד בנו לא נולד איפה שחשבו
- חיפש מקום לקמפינג בגוגל מפות ומצא מכתש בן 390 מיליון שנה
העבודה הועלתה לשרת הטרום-פרסום arXiv וטרם עברה שיפוט עמיתים, והיא נפרסת על 32 עמודים עם תשעה איורים ושלוש טבלאות. אסטרונומים שאינם שותפים לה מתארים את הממצא כמשכנע אבל ממתינים לאישוש, ומציעים מבחן חד: אם הזוהר אכן ממוקם באזורי הקטבים, סיבוב של שמונה שעות אמור להכניס ולהוציא אותו משדה הראייה, והאות אמור להופיע בפעימות קבועות בקצב הזה. גם שאלת מקור החלקיקים פתוחה, כיוון שלענק כזה עשויים להיות ירחים או טבעות שמזינים את המגנטוספירה, בדומה לקשר שבין צדק לירח איו.
מירקט בנוי מ-64 צלחות בקארו שבדרום אפריקה, והוא עתיד להיבלע בתוך מערך הקילומטר הרבוע, פרויקט הרדיו-אסטרונומיה הגדול בעולם שנבנה כעת בדרום אפריקה ובאוסטרליה. רגישות גבוהה יותר תאפשר לחזור על אותה בדיקה בעשרות ענקי גזים צעירים נוספים ולברר אם עוצמות של אלפי גאוס הן הכלל או החריג. בטא פיקטוריס b עצמו ימשיך להיות מטרה נוחה: הכוכב שלו בהיר, המערכת קרובה יחסית, והפרצים חזרו על עצמם בשתי עונות תצפית נפרדות.
