במצוד אחר כוכבי לכת חוץ-סולאריים, ניתן לסלוח לאסטרונומים ולחובבים על היותם מעט אופטימיים. האם במהלך גילוי אלפי כוכבי לכת סלעיים, ענקי גז וגופים שמימיים אחרים, האם יש יותר מדי לקוות שנוכל למצוא יום אחד אנלוגי כדור הארץ אמיתי? לא רק כוכב לכת "דמוי אדמה" (שמשמעו גוף סלעי בגודל דומה) אלא כדור הארץ 2.0 בפועל?
זה ללא ספק היה אחד המטרות של ציידים מגזעי-Exoplanet, המחפשים מערכות כוכבים סמוכות אחר כוכבי לכת שהם לא רק סלעיים, אלא מסלול בתוך שטח המגורים הכוכב שלהם, מראים סימני אווירה ומים על פני השטח שלהם. אך על פי מחקר חדש שנערך על ידי אלכסיי ג. בוטקביץ '- אסטרופיזיקאי ממצפה הכוכבים פולקובו בסנט פטרסבורג, רוסיה - עלול להפריע ניסיונותינו לגלות את כדור הארץ 2.0 על ידי כדור הארץ עצמו!
המחקר של בוטקביץ ', שכותרתו "זיהוי אסטרומטרי של אקסופלאט ותנועה אורביטאלית של כדור הארץ", פורסם לאחרונה ב הודעות חודשיות של החברה המלכותית לאסטרונומיה. לצורך המחקר, ד"ר בוטקביץ 'בדק כיצד שינויים במיקום מסלול כדור הארץ עצמו עלולים להקשות על ביצוע מדידות של תנועת הכוכב סביב מרכז הברברי של המערכת שלו.
שיטה זו לזיהוי exoplanet, שם תנועת הכוכב סביב מרכז המיסה של מערכת הכוכבים (barycenter), ידועה בשם השיטה האסטרומטית. בעיקרו של דבר, אסטרונומים מנסים לקבוע אם נוכחותם של שדות כבידה סביב כוכב (כלומר כוכבי לכת) גורמים לכוכב להתנדנד קדימה ואחורה. זה בהחלט נכון למערכת השמש, שם השמש שלנו נמשכת קדימה ואחורה סביב מרכז משותף על ידי משיכת כל כוכבי הלכת שלה.
בעבר נעשה שימוש בטכניקה זו לזיהוי כוכבים בינאריים בדרגת דיוק גבוהה. בעשורים האחרונים הוא נחשב כשיטה ברת קיימא לציד אקסופלט. זו משימה לא קלה מכיוון שהנוענעים קשים למדי לאיתור במרחקים המעורבים. ועד לא מזמן, רמת הדיוק הנדרשת לאיתור משמרות אלה הייתה ממש בקצה הרגישות למכשירים.
זה משתנה במהירות, בזכות מכשירים משופרים המאפשרים דיוק עד למיקרו-שניה. דוגמה טובה לכך היא חללית גאיה של ESA, שפרסה בשנת 2013 כדי לקטלג ולמדוד את התנועות היחסיות של מיליארדי הכוכבים בגלקסיה שלנו. בהתחשב בכך שהיא יכולה לבצע מדידות ב -10 מיקרו-סיביות, מאמינים שמשימה זו יכולה לבצע מדידות אסטרומטריות לצורך מציאת exoplanets.
אבל כפי שהסביר בוטקביץ ', יש בעיות אחרות בכל הנוגע לשיטה זו. "המודל האסטרומטרי הסטנדרטי מבוסס על ההנחה שכוכבים נעים בצורה אחידה ביחס למערכת השמש barycentre," הוא קובע. אך בעודו ממשיך להסביר, כאשר הוא בוחן את השפעות התנועה האורביטאלית של כדור הארץ על גילוי אסטרומטרי, יש מתאם בין מסלול כדור הארץ למיקומו של כוכב ביחס לברימטר המערכת שלו.
אם לומר זאת אחרת, ד"ר בוטקביץ 'בדק אם תנועת כוכב הלכת שלנו סביב השמש ותנועת השמש סביב מרכז המסה שלו, עשויה להשפיע על ביטול מדידות הפרלקס של כוכבים אחרים. זה יעיל ביעילות כל מדידה של תנועת הכוכבים, שנועדה לראות אם יש כוכבי לכת המקיפים אותו, חסרת תועלת. או כמו שאמר ד"ר בוטקביץ 'במחקרו:
"ברור משיקולים גיאומטריים פשוטים כי במערכות כאלה התנועה המסלולית של הכוכב המארח, בתנאים מסוימים, עשויה להיות קרובה מבחינה תצפיתית לאפקט הפרלקטטי או אפילו לא ניתן להבחין בו. זה אומר שתנועת המסלול עשויה להיספג באופן חלקי או מלא על ידי פרמטרי הפראלקס. "
זה נכון במיוחד למערכות בהן תקופת המסלול של כוכב לכת הייתה שנה אחת, ושהיה מסלול שהציב אותו קרוב לאקליפטיקה של השמש - כלומר כמו מסלול כדור הארץ עצמו! אז בעצם, אסטרונומים לא יוכלו לאתר את כדור הארץ 2.0 באמצעות מדידות אסטרומטריות, מכיוון שהמסלול של כדור הארץ עצמו והנענע של השמש עצמו יהפכו את הגילוי קרוב לבלתי אפשרי.
כפי שאומר ד"ר בוטקביץ 'במסקנותיו:
"אנו מציגים ניתוח של השפעות התנועה האורביטאלית של כדור הארץ על האיתור האסטרומטרי של מערכות אקזו-פלנטריות. הדגמנו שאם תקופה של כוכב לכת קרובה לשנה ומישור המסלול שלו כמעט מקביל לאקליפטיקה, תנועה מסלולית של המארח עשויה להיקלט במלואה או בחלקה על ידי פרמטר הפרלקס. אם קורה ספיגה מלאה, הכוכב אינו ניתן לגילוי אסטרומטרי. "
למרבה המזל, לציידים מה- Exoplanet יש מספר רב של שיטות אחרות בהן ניתן לבחור, כולל מדידות ישירות ועקיפות. וכשמדובר באיתור כוכבי לכת סביב כוכבים שכנים, שניים מהיעילים האפקטיביים ביותר כוללים מדידת משמרות של דופלר בכוכבים (המכונה גם שיטת המהירות הרדיאלית) וטובלים בבהירות של כוכב (המכונה גם שיטת מעבר).
עם זאת, שיטות אלה סובלות מחלקן החסרונות שלהן, והכרת מגבלותיהן היא הצעד הראשון בבואם לעדן. מבחינה זו, המחקר של ד"ר בוטקביץ 'מכיל הדים של הליוצנטריות והיחסות, שם אנו נזכרים שנקודת הייחוס שלנו אינה קבועה במרחב ויכולה להשפיע על התצפיות שלנו.
המצוד אחר exoplanets צפוי להרוויח מאוד גם מפריסת מכשירים מהדור הבא כמו טלסקופ החלל ג'יימס ווב, לוויית הסקר Exoplanet Survey (TESS) ואחרים.
