כוכב לכת תועה

תפיסת אמן של כוכב לכת תועה בגודל צדק.

כוכב לכת תועה (באנגלית: Rogue planet) הוא עצם בעל מסה של כוכב לכת שאינו קשור כבידתית לכוכב כלשהו, ולכן נע בתווך בין-כוכבי כגוף עצמאי. ישנם דיווחים על גילוי עצמים כאלה (לדוגמה, S Ori 70 ), אך הם טרם אושרו באופן רשמי.

חלק מהאסטרונומים מתייחסים לגופים אלה כאל "כוכבי לכת", בדרך כלל מתוקף האמונה שעצמים אלה אכן היו פעם כוכבי לכת אשר נפלטו ממסלולם כתוצאה ממעורבות של כוחות גרוויטציה סביב כוכב האם. עם זאת, אחרים טוענים כי ההגדרה של "כוכב לכת" צריכה להתבסס על המצב הנצפה הנוכחי, ולא על המצב המקורי בעבר. בנוסף, ייתכן כי גופים מסוג זה נוצרים באופן עצמאי בתהליך של קריסת ענן גז, בדומה להיווצרות כוכבים, ובמקרה זה הם לא היו במעמד של כוכבי לכת מעולם. לכוכבים אלו אין שנה, מפני שזו מוגדרת רק עבור גוף המקיף כוכב.

שמירת חום בתווך הבין-כוכבי

ב-1998 פרסם החוקר דייוויד סטיבנסון מאמר תחת הכותרת "היתכנות כוכבי לכת תומכי חיים בחלל בין-כוכבי", בו הוערך כי ייתכנו כוכבי לכת תועים בעלי אטמוספירה עבה אשר תמנע קיפאון על ידי איבוד חום לחלל. הוצע כי לחץ אטמוספירי יחסי גבוה של מימן יגרום לאטימות האטמוספירה לקרינה תת-אדומה וימנע בריחת חום לחלל. ההסבר לנוכחות מימן וגזים קלים נוספים באטמוספירה הוא שעם ההתרחקות מכוכב האם והפחתה בכמות רוח כוכב ובקרינה על-סגולה, האטמוספירה העשירה במימן והליום מהדיסקה המקורית, תוכל להיות מוחזקת בקלות אף על ידי כוכב לכת במסה דומה לזו של כדור הארץ.

על פי החישובים של סטיבנסון, עבור גוף בגודל של כדור הארץ בעל אטמוספירה עם לחץ יחסי גבוה של מימן, אנרגיה גאותרמית הנוצרת מדעיכה רדיואקטיבית תוכל לחמם את פני השטח לטמפרטורות מעל נקודת הרתיחה של מים. כתוצאה מכך הוא העריך כי גופים בין-כוכביים בגודל כוכבי לכת ובעלי אוקיינוסים מימיים נוזליים עשויים להתקיים. יותר מכך, בהנחה שגופים אלה יישארו פעילים גאולוגית לתקופות ארוכות, הדבר יאפשר קיום מגנטוספירה מגנה ופעילות געשית על קרקעית הים, שיכולה להוות מקור אנרגיה לחיים.

כמו כן, סימולציה של תרחישי פליטת כוכבי לכת ממערכת האם שלהם הציעה כי כ-5% מגופים בגודל כדור הארץ יוכלו לשמור על ירחים בגודל הירח. ירח גדול יוכל לתרום לחימום גאולוגי נוסף, באמצעות מנגנון של גאות ושפל.

לסיכום, סטיבנסון מציין כי גילוי כוכבי לכת מסוג זה יהיה קשה כיוון שכמות הקרינה התרמית הנפלטת מהם לחלל צפויה להיות קטנה מאוד.

כוכב לכת תשיעי

מחקרים שנעשו באמצעות סימולציות הסיקו כי ייתכן שכוכב הלכת התשיעי במערכת השמש הוא כוכב לכת תועה שנלכד בכבידתה של השמש.

שיטות גילוי

אילוסטרציה לשיטת עידוש מיקרו כבידתי.

מכיוון שכוכבי לכת תועים אינם מקיפים כוכב, לא ניתן לגלותם בשיטות המסורתיות כמו "שיטת הליקוי" (Transit) או "שיטת המהירות הרדיאלית". במקום זאת, אסטרונומים משתמשים בשתי שיטות עיקריות:

• עידוש מיקרו כבידתי (Gravitational Microlensing): זוהי השיטה היעילה ביותר כיום. כאשר כוכב לכת תועה עובר בדיוק בקו הראייה שבין כדור הארץ לבין כוכב רקע מרוחק, שדה הכבידה שלו פועל כעדשה המרכזת את אור הכוכב המרוחק וגורמת לעלייה זמנית בבהירותו. אירועים אלו הם נדירים וקצרים ביותר (נמשכים שעות עד ימים בודדים).
• תצפית ישירה בתת-אדום (Direct Imaging): עבור כוכבי לכת תועים צעירים מאוד, החום שנותר מתהליך היווצרותם גורם להם לפלוט קרינה בתת-אדום. טלסקופים רגישים (כגון טלסקופ החלל ג'יימס וב) יכולים לזהות את החתימה התרמית הזו כל עוד הגוף לא התקרר לחלוטין.

גופים בולטים ותצפיות עדכניות

בעשור האחרון זוהו מספר מועמדים בולטים לכוכבי לכת תועים, חלקם אושרו בסבירות גבוהה:

• OGLE-2016-BLG-1928: אירוע עידוש מיקרו קצר ביותר שזוהה בשנת 2020 על ידי פרויקט OGLE, המצביע על גוף בעל מסה הדומה לזו של כדור הארץ. זהו אחד המועמדים הקטנים ביותר שהתגלו אי פעם.
• PSO J318.5-22: גוף בעל מסה המוערכת פי 6 מזו של צדק, שהתגלה ב-2013. הוא נמצא במרחק של כ-80 שנות אור מכדור הארץ ונע יחד עם קבוצת כוכבים צעירה, אך ללא כוכב אם.
• JuMBOs (Jupiter-Mass Binary Objects): תצפיות של טלסקופ החלל ג'יימס וב בערפילית אוריון (2023) חשפו עשרות זוגות של עצמים במסת צדק הנעים יחד בחלל ללא כוכב. תגלית זו אתגרה את המודלים הקיימים, שכן קשה להסביר כיצד זוגות כאלו נפלטים ממערכת שמש מבלי להיפרד.

היווצרות מפרוטו-כוכבים וקריסת ענני גז

מעבר לתרחיש שבו כוכב לכת נפלט ממערכת שמש קיימת ("מודל הפליטה"), קיימת סברה כי חלק מהגופים הללו נוצרים באופן הדומה לכוכבים:

• קריסת ענן גז: ענן גז ואבק קטן (פרוטו-כוכב) עשוי לקרוס תחת כבידתו העצמית מבלי להגיע למסה הדרושה להצתת היתוך גרעיני. אם המסה של הגוף הנוצר נמוכה מ-13 מסות צדק (מתחת לסף של ננס חום), הוא מוגדר מבחינה פיזיקלית כ"תת-ננס חום" (Sub-brown dwarf), אך מאפייניו התצפיתיים זהים לאלו של כוכב לכת תועה.
• צבירי פרוטו-כוכבים: תצפיות בערפיליות המהוות "בתי חרושת" לכוכבים מראות לעיתים גושים קטנים של חומר שאינם קשורים לכוכב המרכזי. ייתכן שגופים אלו יהפכו לכוכבי לכת תועים מבלי שאי פעם היו חלק ממערכת פלנטרית "סטנדרטית".

ראו גם

• אומואמואה
• כוכב תועה

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא כוכב לכת תועה בוויקישיתוף