שלוש שנים לשיגור קפלר לחלל!


פורום חלל ולווינים משמש לדיונים ומידע בחקר החלל ולווינים.

שלוש שנים לשיגור קפלר לחלל!

הודעהעל ידי Roi-Lobel » 06 מרץ 2012, 21:21

היום לפני שלוש שנים שוגר קפלר לחלל, מטרת משימת קפלר היא מציאת כוכבי לכת הסובבים סביב שמשות ובכך גם לבחון מציאת כוכב לכת דמוי כדור ארץ או כוכב לכת תומך חיים כזה או אחר. עד היום הממצאים פשוט מדהימים, קפלר מצא עשרות כוכבי לכת חדשים והרחיב את הידע שלנו באין שיעור! האם קפלר ימצא כוכב לכת תומך חיים? את זה נלמד בחגיגות הבאות למשימה:) אז מה דעתכם חברים, מה קפלר ימצא?:) 
נערך לאחרונה על ידי Roi-Lobel בתאריך 07 מרץ 2012, 00:02, נערך פעם אחת בסך הכל.
"דמיון חשוב יותר מידע. ידע הוא מוגבל. דמיון - אינסופי"-אלברט איינשטיין
Roi-Lobel
 
הודעות: 177
הצטרף: 17 פברואר 2012, 22:10

Re: שלוש שנים לשיגור קפלר לחלל!

הודעהעל ידי Roi-Lobel » 06 מרץ 2012, 21:45

"דמיון חשוב יותר מידע. ידע הוא מוגבל. דמיון - אינסופי"-אלברט איינשטיין
Roi-Lobel
 
הודעות: 177
הצטרף: 17 פברואר 2012, 22:10

Re: שלוש שנים לשיגור קפלר לחלל!

הודעהעל ידי ד'ר יגאל פתאל » 06 מרץ 2012, 23:25

שני מאמרים שכתבתי בזמנו על קפלר ואת התגליות שלו (שני המאמרים פורסמו בטור שלי בYNET):

גילוי כוכבי לכת סביב שמשות רחוקות אינו דבר חדש. מספר כוכבי הלכת שהתגלו במערכות שמש רחוקות מגיע למאות רבות, אולם הגילוי האחרון הוא יוצא דופן: זו הפעם הראשונה שהתגלה כוכב לכת שחג לא סביב שמש אחת אלא סביב שתי שמשות.

כוכב הלכת החדש התגלה על ידי טלסקופ החלל קפלר שתפקידו למצוא כוכבי לכת רחוקים. עיקרון הפעולה של קפלר מבוסס על ההנחה שכאשר כוכב לכת חולף
ביננו לבין השמש סביבה הוא חג, תחול ירידה מזערית בעצמת האור של אותה שמש.

במערכות זוגיות בהן שתי שמשות החגות סביב מרכז כובד משותף וכן מישור הקפה המשיק למישור הראייה שלנו, השמשות יסתירו זה את זה מעינינו לסירוגין. תופעה כזו מוכרת לנו ממערכת השמש שלנו והיא מכונה ליקוי. מערכת זוגית בה יש שני כוכבים (שמשות) המסתירים זה את זה חליפות קרויה מערכת לוקה ושינויי עצמת האור שלה מחזוריים.

במערכת החדשה המכונה Kepler - 16b, התגלה שמלבד ההסתרה ההדדית של שני הכוכבים, קיימת הסתרה נוספת על ידי גוף שלישי המסתיר מדי פעם את אחד מבני הזוג. במאמר שהתפרסם היום בגיליון של כתב העת Science נכתב שכוכב הלכת הוא בעל מסה הדומה לזו של שבתאי ושמו בישראל – Tatooine – כשמו של כוכב הלכת מהסדרה המיתולוגית Star Wars. המערכת Kepler 16 מצויה במרחק של 200 שנות אור מכדור הארץ.

חיים בחלל?
מובן שגילוי כוכב לכת בעל מאפיינים חדשים מעלה מיד את השאלה: האם הוא יגביר את הסיכוי לקיום חיים בחלל? התשובה לשאלה זו מורכבת. במערכת שהתגלתה שני הכוכבים הם קרים וקטנים: האחד הוא ננס כתום שמסתו כ-70% ממסת השמש והשני ננס אדום שמסתו 20%. שני הכוכבים סובבים זה את זה בקרבה גדולה מאוד כאשר כוכב הלכת מקיף את שניהם בהשלימו הקפה מלאה סביבם אחת ל-229 יום.

פרק זמן זה דומה לזמן שבו נוגה מקיף את השמש, אך בניגוד לנוגה הלוהט, כוכב הלכת שהתגלה הוא כנראה עולם קפוא. על אף קרבתו לשני הכוכבים, היות שמדובר בשני ננסים "קרים" אין אפשרות לקיום טמפרטורה נוחה על פניו, שבה קיימים מים נוזלים. מבנה כוכב הלכת החדש הוא כנראה ליבת סלע המוקפת בשכבה עבה מאוד, עד כדי מחצית ממסתו, של גז.

במערכות זוגיות אחרות בהן שני הכוכבים מרוחקים יותר זה מזה, קשה יהיה למצוא כוכב לכת בעל מסלול יציב סביבם. סביר להניח שאם יווצרו כוכבי לכת במערכות זוגיות בהן שני הכוכבים רחוקים יותר זה מזה, ההשפעה הכבידתית המשתנה של שני הכוכבים תיצור מסלול לא יציב שיתכן ואף תעיף את כוכב הלכת ממסלולו או תגרום לו ליפול על אחד משני הכוכבים.

מגוון האפשרויות הרחב מאוד במערכות זוגיות מקיים פורמציות נוספות: למשל, כאשר שני הכוכבים רחוקים מאוד זה מזה באופן שכוכב הלכת סובב סביב אחד מהם והשפעת הכוכב השני עליו זניחה.

עד כה, הידע שלנו על יצירת מערכות שמש אינו בשל דיו כדי לבנות מודל המאפשר יצירת כוכבי לכת במערכות זוגיות קרובות. גם הגילויים ממערכות השמש שהתגלו עד כה סביב כוכב בודד מציבים סימני שאלה גדולים על כל הידוע לנו באשר לאופן יצירת מערכות שמש ביקום. בכל מקרה, אין ספק שמדובר בגילוי חשוב, שמרחיב מאוד את מרחב האפשרויות בהן ייתכנו מערכות שמש אחרות, עם או בלי חיים.


ועוד מאמר
מאז שוגר טלסקופ החלל קפלר, התרחב הידע שלו ואופקינו בקשר למערכות שמש אקסטרא-סולריות באופן ניכר. עד ששוגר הלווין, שתפקידו גילוי כוכבי לכת הסבים סביב שמשות רחוקות, התגלו מרבית כוכבי הלכת בשיטה שעיקרה מדידת ההשפעה הכובדית של כוכבי לכת על השמשות סביבן הם חגים.

שיטת הגילוי התבססה על השינויים באורכי הגל שנפלטים מהשמשות, המשתנים בגלל התנועה של אותן שמשות על קו הראיה שלנו בגלל הכבידה שכוכבי הלכת החגים סביבם מפעילים עליהם (אפקט זה של שינוי של אורכי הגל הנפלטים מגוף בגלל תנועתו ביחס לצופה קרוי אפקט דופלר). דומה הדבר לרקדן הרוקד במעגל עם שותף, אלא שבמקרה זה, אנו רואים רק את השותף הגדול, המסיבי. כוכבי הלכת שאין להם אור משלהם לא נראים ואנו רואים רק את תנועתה של השמש. בגלל שההשפעה הכבידתית גדלה עם המסה ויורדת עם המרחק, טבעי הדבר ששיטה זו אפשרה לגלות בעיקר כוכבי לכת מסיביים החגים במסלולים קרובים מאוד. לכן, המסה של הרוב המכריע של כוכבי הלכת שהתגלו היתה גדולה פי עשרות ויותר ממסת כדור הארץ שלנו.

אולם השיטה שבה עובד קפלר שונה. היא מתבססת על ירידה באורה של השמש הרחוקה כל אימת שכוכב לכת, גם קטן, עובר בינה לביננו. כאשר השינויים בעצמת האור מחזוריים ובעלי דפוס מסוים, מסיקים שמדובר בכוכב לכת. ניתוח של משך המחזור והשינוי בעצמת האור מאפשר לנו גם לקבל מושג על גודלם של כוכבי הלכת. עד כה צפה קפלר ביותר מ-150 אלף כוכבים, אך רק קיומם של כוכבי לכת ספורים מתוך מספר אדיר זה אושר סופית, כיוון שהגילוי הראשוני מצריך מעקב ממושך גם מטלסקופים קרקעיים, וכאשר זמני המחזור של כוכבי הלכת ארוכים יותר, כך גם גדל משך הזמן עד לאישוש הסופי. בדרך זו התבשרנו לפני שבועות מספר על גילוי של כוכב לכת במימדים של כדור הארץ, הסובב שמש הדומה לשמש שלנו. עתה סיפק לנו קפלר תגלית חדשה, בה מככבת שמש ננסית, אדומה, ושלושה כוכבי לכת קטנים.

המערכת החדשה, כוללת שלושה כוכבי לכת, כולם בקטרים הקטנים מזה של כדור הארץ; שניים מהם בעלי קוטר של 0.78 ו-0.73 קוטרי ארץ והקטן בהם בעל קוטר של 0.57 קוטרי ארץ, קוטר הדומה לזה של המאדים. המערכת קרויה KOI-961 ומצויה במרחק של 130 שנות אור מאיתנו בקבוצת ברבור.

הכוכב הראשי במערכת שמש מיניאטורית זו הוא כוכב הקרוי ננס אדום. אלו הם הכוכבים הקלים ביותר המוכרים לנו שבמרכזם מתחולל היתוך גרעיני. קוטרו וכן מסתו כשישית מקוטר השמש - מעט גדול יותר מכוכב הלכת צדק, וכוכבי הלכת מקיפים אותו בזמני מחזור קצרצרים של כמה עשרות שעות, בגלל קרבתם היתרה אליו. כתוצאה מקרבה זו, פני השטח שלהם, שכנראה סלעיים, חמים מכדי לקיים חיים במובן המוכר לנו, גם כאשר השמש האדומה סביבה הם חגים קרה מהשמש שלנו בכמה אלפי מעלות (הטמפרטורה של פניו היא כ-3500 מעלות) ועוצמת אורו 0.3% בלבד מעוצמת אורה של השמש.

תגלית זו חשובה מכמה סיבות: היא מציגה לנו בפעם הראשונה כוכבי לכת בעלי מסות קטנות, שקרוב לוודאי עשויים סלע, כדוגמת כדור הארץ וחשוב מזה – הם מקיפים ננס אדום, הנמנה על המשפחה העניפה ביותר של כוכבים בגלקסיה שלנו, מה שמראה שנוכחות של כוכבי לכת בגלקסיה היא כנראה חזון נפרץ.
ד'ר יגאל פתאל
 
הודעות: 774
הצטרף: 02 פברואר 2012, 12:00

Re: שלוש שנים לשיגור קפלר לחלל!

הודעהעל ידי Roi-Lobel » 07 מרץ 2012, 00:05

מה עוד אפשר להגיד? תודה רבה רבה! תמשיך להוציא מהבוידם עוד מאמרים שלך:)
תרשה לי להקשות מעט ולשאול- בהימצא כוכב לכת שכל הנתונים יתמכו בסברה שחיים עליו יכולים להתקיים בסבירות גבוהה, מה יהיה הצעד הבא? האם זו מתנה שנצטרך לתת לדורות הבאים אחרינו? כלומר אנחנו מדברים על שנות אור אם לא מאות ומיליוני שנות אור מכאן, לא פשוט להגיע:)
"דמיון חשוב יותר מידע. ידע הוא מוגבל. דמיון - אינסופי"-אלברט איינשטיין
Roi-Lobel
 
הודעות: 177
הצטרף: 17 פברואר 2012, 22:10

Re: שלוש שנים לשיגור קפלר לחלל!

הודעהעל ידי ari » 07 מרץ 2012, 00:12

החשיבות של הגילויים של טלסקופ החלל קפלר, איננה בעובדה שהתגלו כוכבי לכת בגודל של כדור הארץ . סטאטיסית מניחים כי קיים מספר רב של פלנטות בגודל כדור הארץ. פלנטות גדולות יותר מכדור הארץ התגלו כבר בעבר. חשיבות הגילויים עד כה, היא ביכולת של הטלסקופ החלל קפלר ,לגלות פלנטות כל כך קטנות ,מסדר גודל של כדור הארץ . כיוון שהסיגנל הנמדד מאוד חלש.
כמו כן ,קיים סיכוי קטן יותר לגלות פלנטה דמוית ארץ, ברדיוס מסלול דומה לזה של ארץ סביב השמש , בגלל שיטת המדידה ותדירות הסיגנל.
שיטת הגילוי איננה ישירה, אלא על פי ירידה בעוצמת ההארה של הכוכב המרכזי (השמש) במערכת הנחקרת,כאשר הפלנטה חולפת על פניו במחזוריות קבועה, ומסתירה חלק קטן מאוד ממנו. (ליקוי) + אימות הסיגנל בעזרת מעקב נוסף ועיבוד מחשב.
גילוי פלנטה דמוית ארץ, מטלסקופים המוצבים על כדור הארץ ,היא משימה בלתי אפשרית ,עקב טורבולנציות באטמוספירה ,וחסימת חלק ניכר מהקרינה המגיעה מהחלל. על כן משתמשים בטלסקופ החלל קפלר המוצב מחוץ לאטמוספירה.
משימת קפלר היא לגלות כוכבי לכת מאפשרי חיים, כלומר פלנטה סלעית בגודל כדור הארץ הנמצאת במרחק כ 150 מליון ק"מ מכוכב דמוי השמש שלנו. המדענים קוראים לתנאים הנ"ל תנאים "מאפשרי חיים " כיוון שהם מאפשרים בראש וראשונה טמפ' דומה והכלת מיים נוזלים החיוניים להתפתחות חיים.
קוטר המפתח של טלסקופ החלל קפלר הוא 0.95 מטר. והוא צופה דרך קבע ,ובו זמנית על אזור המכיל כ 100,000 כוכבים (שמשות בגדלים שונים) ע"מ להגדיל את סיכויי הגילוי.
האזור הנצפה הוא קטע שמיים המוכר לכולנו , אזור קונסטלצית ברבור- CYGNUS . המכיל את כוכב דנב , שהוא חלק ממשולש הקיץ .
דוגמה לפלנטה שהתגלתה ,קפלר 20f (שהוא חלק ממערכת בת 5 פלנטות שהתגלו ) קרובה בגודלה לכדור הארץ וסובבת סביב כוכב, הקרוב בגודלו לשמש שלנו. .אבל המרחק של הפלנטה שהתגלתה משמש זו הוא כ 16 מליון קמ ,לעומת מרחק כדור הארץ מהשמש שלנו העומד על כ-150 מליון קמ. כמו כן הטמפ' על פניו היא כ 400 מעלות צלזיוס . זמן מחזור הסיבוב שלו סביב הכוכב קפלר הוא כ 20 יום. לעומת 365 יום של ארץ.
תנאים אלו אינם מאפשרי חיים. וכאמור הבשורה המשמעותית בגילויים המתפרסמים חדשות לבקרים, היא הוכחת דיוק המדידה של טלסקופ החלל קפלר.
אין משמעות מיידית מעשית לגילוי פלנטה דוגמת הנ"ל, הנמצאת במרחק של 950 שנות אור. זהו מרחק אסטרונומי עצום.
החשיבות של הגילויים הנ"ל היא, שטלסקופ החלל קפלר הוא פוטנציאלית, בעל יכולת גילוי פלנטות מאפשרות חיים ,וזוהי המשמעות המרכזית החשובה של הגילויים המתפרסמים עד כה.
ארי
ari
 
הודעות: 267
הצטרף: 12 פברואר 2012, 00:33

Re: שלוש שנים לשיגור קפלר לחלל!

הודעהעל ידי Roi-Lobel » 07 מרץ 2012, 00:37

לכן אם אני מבין את דבריך כראוי- ולמעשה כך גם אני חושב, משימת קפלר היא בראשיתה משימה למצוא כוכב לכת דמוי כדור הארץ (כוכב לכת סלעי וקטן יחסית) ושנמצא באזור "מאפשר חיים", אבל החלק היותר פרקטי לדעתי הוא דווקא היכולת הטכנולוגית המשתפרת ובניית התנאים ואת השלד לדורות הבאים שאולי בעתיד איכשהו נצליח לצמצם את המרחקים האסטרונומים בידע רב יותר.
חוץ מזה כמובן יש פה את היבט האסטרופיזקאי מחקרי החשוב- כמו שד"ר יגאל ציין במאמריו קפלר אכן מצא שרוב הכוכבים באים בזוגות (70 אחוז בערך!) ואף יש כוכבי לכת הנעים סביבם שזה משהו מדהים לדמיין בראש (תארו לעצמכם עומדים על כוכב לכת הנע סביב מערכת זוגית שכזו, שתי זריחות? שתי שתי שקיעות? הייתי רוצה לצלם תמונה קטנה) אך גם דורש צורך לחקור ולבסס מודל של מערכת שמש זוגית שכזו. כבר היום ניתן לראות איך כל הזמן אנחנו משתכללים ומוסיפים לסקרנות שלנו עוד ועוד טכנולוגיה, דוגמה נפלאה לכך היא טלסקופ החלל החדש ג'יימס ווב העתיד להחליף את האבל הוותיק והטוב שסיפק לנו כל כך הרבה תמונות מדהימות ומידע עדכני על היקום, ואמור להיות משוכלל הרבה יותר מהאבל! כבר לא יכול לחכות!
אני חושב שהאבולוציה של המכשירים העומדים ברשותנו לחקר החלל היא גולת הכותרת! וכרגע מציאת כוכב לכת שיהיה מועמד להיות כדור הארץ 2 היא אמנם חשובה ומרתקת אך משנית לדבר הגדול הקורה ברקע.
"דמיון חשוב יותר מידע. ידע הוא מוגבל. דמיון - אינסופי"-אלברט איינשטיין
Roi-Lobel
 
הודעות: 177
הצטרף: 17 פברואר 2012, 22:10


חזור אל חלל ולווינים - Space and Satellites

מי מחובר

משתמשים הגולשים בפורום זה: אין משתמשים רשומים ו 14 אורחים

cron