כוכבים צעירים, הדומים לשמש שלנו, נולדים לא בחלל ריק. סביבם מסתחררים דיסקות צפופות של גז ואבק — עריסות קוסמיות אמיתיות, שבהן נולדים כוכבי לכת. אבל הגז, חומר הבנייה העיקרי לאטמוספרות של ענקים כמו צדק ושבתאי, אינו נצחי. הוא מתפוגג בהדרגה, וחלון ההזדמנויות נסגר במהירות.
תצפיות חדשות של טלסקופ החלל ג'יימס ווב, שכללו 72 מערכות כוכבים צעירות, אפשרו לראשונה לראות כיצד בדיוק זה קורה בשלבים שונים של חיי הדיסקות הפרוטופלנטריות. המחקר, שתוצאותיו פורסמו ב-The Astronomical Journal, הובל על ידי נאמאן באג'אג' מאוניברסיטת אריזונה. בין המחברים השותפים — המדענית ממכון SETI אומה גורתי, שחקרה במשך עשרות שנים את תהליכי הפיזור של דיסקות כאלה.
הנתונים ממכשיר MIRI של טלסקופ ווב הפכו למעין סרט: כל מערכת היא פריים בסרט על מיליוני השנים הראשונות של אבולוציה פלנטרית. בדיסקות הצעירות ביותר, שבהן חומר עדיין נופל באופן פעיל אל הכוכב, שולטים סילונים עוצמתיים ורוחות רחבות. הם מונעים על ידי שדות מגנטיים החודרים לדיסקה. מימן מולקולרי — המולקולה הנפוצה ביותר באזורים אלה — וניאון מיונן עוזרים למדענים לעקוב אחר זרמים הנושאים מסה ותנע זוויתי החוצה.
עם הזמן התמונה משתנה. כאשר זרימת החומר אל הכוכב נחלשת, הסילונים דועכים והרוחות הופכות לאטומיות בעיקרן. קרינה בעלת אנרגיה גבוהה מהכוכב עצמו — אולטרה סגול וקרני רנטגן — חודרת דרך הגז המתדלדל, מחממת אותו וגורמת לו לברוח. תהליך זה, המכונה פוטו-איוד, מקבל תפקיד הולך וגובר. את זה בדיוק חקרה גורתי במשך שנים, ועכשיו התצפיות מאשרות כיצד התיאוריה מתיישבת עם המציאות בעשרות מערכות.
«היווצרות כוכבי לכת היא מרוץ נגד הזמן», ציין באדג'אג'. «ענקי גז כמו צדק חייבים לאסוף את האטמוספרות המסיביות שלהם בעוד הדיסקה עדיין צפופה מספיק כדי לספק אותן, לפני שהרוחות והסילונים יישאו את החומר הגולמי הזה לחלל».
גורטי מוסיף: פיזור הדיסקה קובע את השעון הבסיסי. ברגע שהגז נעלם, האפשרות לבנות כוכבי לכת עשירים בגז כמעט מסתיימת. ב-66 מתוך 72 דיסקות ראו המדענים פליטות מורחבות של מימן מולקולרי וניאון מיונן. רוחות מולקולריות חרוטיות התגלו ב-46 מערכות, וסילוני ניאון מהירים ב-40. כל מערכת עם סילון ניאון הראתה גם עקבות של רוח במימן או בחמצן.
נתונים אלה ממשיכים עבודה מוקדמת יותר של אותה קבוצה. ב-2024, באמצעות ווב, צולמה תמונה של גז היוצא מהדיסקה סביב כוכב צעיר בשם T Cha. כעת קנה המידה גדל לעשרות עצמים, ומתברר: שום מנגנון אינו פועל לבדו. מערכות עוברות משלב של סילונים מגנטיים חזקים לעידן של רוחות אטומיות, כולל פוטו-איוד.
בהמשך — מדידות מדויקות של כמה גז בדיוק נסחף ומאילו אזורים בדיסקה. זה יעזור להבין לא רק כמה מהר נסגר החלון לענקים, אלא גם היכן בדיוק מספיקים להיווצר סוגים שונים של כוכבי לכת. בינתיים, התצפיות מזכירות: ביקום הכל קשור בצורה מופלאה. זרמים ענקיים, שדות מגנטיים, קרינה של כוכבים צעירים ועקבות כימיים דקים פועלים יחד, ויוצרים תנאים שבהם לפעמים מספיקים להיוולד עולמות דומים לשלנו. אנו חיים בקוסמוס שבו אפילו לידת כוכבי לכת היא מרוץ דרמטי של מיליוני שנים, וטלסקופ ווב מאפשר לראשונה לראות אותו במלוא הדרו.
