ב-1989 יזם פרופ' צבי מזא"ה מאוניברסיטת תל אביב את החיפוש לגילויו של כוכב הלכת הראשון מחוץ למערכת השמש. היום, באמצע 2018, מספר כוכבי הלכת החוץ שמשיים הידועים לנו עומד על 3,706, רובם התגלו על ידי טלסקופ החלל קפלר, ואלפים נוספים ממתינים לאישור תצפיתי.
מספרים אלה אפשרו לאסטרונומים להתחיל לייצר סטטיסטיקות לגבי סוגי העולמות בגלקסיה שלנו, ובמהרה התברר שמערכת השמש שלנו אינה מערכת שמש טיפוסית. כך, למשל, נראה שהגלקסיה שלנו מרבה לייצר כוכבי לכת סלעיים הגדולים מעט מכדור הארץ, המכונים "סופר כדורי-ארץ", וכוכבי לכת גזיים הקטנים מנפטון, המכונים "מיני-נפטונים" – שני טיפוסים של כוכבי לכת שכלל אינם קיימים במערכת השמש שלנו.
כעת, צוות חוקרים בהובלת ד"ר לי זנג מאוניברסיטת הארוורד הציג ממצאים חדשים לגבי סוגי העולמות בגלקסיה שלנו. הממצאים, שהוצגו בכנס גולדשמיט לגאוכימיה, שנערך השנה בבוסטון, מראים כי רבים מהעולמות הגזיים מסוג "מיני-נפטון" אינם גזיים כלל וכלל – אלא הם "עולמות אוקיינוס" חמים וכבדים.
סאונות בכל מקום
ד"ר זנג וצוותו השתמשו במדידות הרדיוס והמסה של טלסקופ החלל גאיה, והשוו אותם לספקטרום האור שנקלט בעדשת טלסקופ החלל קפלר, במטרה ליצור מודל משולב של הרכבם הפנימי של סוגי העולמות. לפי המודל החדש, רוב העולמות הגדולים פי שניים עד ארבעה מכדור הארץ הם עולמות אוקיינוס, דהיינו עולמות המכוסים מים מקצה לקצה, בדומה לירח של שבתאי אנקלדוס ולירח של צדק אירופה.
אלא שעולמות אלה שונים מאוד מאנקלדוס ואירופה. ראשית, הם מסיביים פי עשרה מכדור הארץ בממוצע, והחוקרים מעריכים שהמים אחראים ל-50% מסך כל המסה של כוכבי הלכת. לשם השוואה, מים אחראים רק ל-0.2% מהמסה של כדור הארץ. שנית, עולמות המים מקיפים את השמשות שלהם ממרחקים קרובים מאוד – מה שהופך אותם, למעשה, לסוג של כוכב לכת, שגם הוא אינו קיים במערכת השמש שלנו.
"מדובר במים", הסביר ד"ר זנג בכנס, "אבל לא כמו המים שיש לנו כאן בכדור הארץ. טמפרטורת פני השטח בעולמות האלה צפויה להיות בטווח של בין 200 ל-500 מעלות צלזיוס. לפיכך, האטמוספירה העבה שלהם אמורה להיות מורכבת ברובה מאדי מים, עם שכבה של מים נוזלים מתחתיה ושכבה של מי קרח בלחץ גבוה העוטפת את הליבה הסלעית".
חדשות רעות לחיים
אבל אולי העובדה המדהימה ביותר לגבי עולמות האוקיינוס היא שכיחותם בשמי הלילה. לפי המחקר החדש, כ-35% מכל כוכבי הלכת הגדולים מכדור הארץ הם עולמות אוקיינוס. כמובן, לנתון זה יש השלכות חשובות לגבי החיפוש אחר חיים ביקום. מים הם תנאי הכרחי לחיים, אבל לא במצב צבירה גזי ובמאות מעלות. ואילו חיים בשכבת המים הנוזלים גם הם לא סבירים, שכן האטמוספירה העבה תחסום את אנרגיית השמש למעמקים – ותפעיל על החיים למטה לחץ אטמוספרי אדיר, בדומה לזה שאנו רואים על פני השטח של נוגה.
מיואשים? חכו. חקר כוכבי הלכת מחוץ למערכת השמש נמצא בחיתוליו, וכולם ממתינים לדור הבא של הטלסקופים ציידי העולמות. יורשו המדעי של קפלר, טלסקופ החלל Transiting Exoplanet Survey Satellite , או TESS, שוגר השנה בהצלחה, ובקרוב הוא צפוי לאתר אלפים רבים של עולמות אוקיינוס. ואילו ב-2021 ישוגר יורשו של טלסקופ החלל האבל, טלסקופ החלל ג'יימס ווב. לווב תהיה את היכולת לנתח את הרכב האטמוספירות בעולמות הללו, לרבות מציאת סימנים להפרת האיזון הכימי בין הגזים השונים, מה שעשוי להעיד על קיומם חיים – ייתכן שאפילו חיים תבוניים.