בלילה בהיר, וכשזיהום האור אינו גורם רציני, להביט לשמיים זו חוויה עוצרת נשימה. בהזדמנויות כמו אלה, קל לפוצץ את הכוכבים הקיימים שם. אך כמובן, מה שאנו יכולים לראות בכל לילה נתון הוא רק שבריר ממספר הכוכבים שקיימים בפועל בגלקסיה שלנו.
מה שמדהים עוד יותר הוא הרעיון שלרוב הכוכבים האלה יש מערכת פלנטות משלהם. במשך זמן רב האסטרונומים האמינו שזה המצב, ונראה כי מחקרים מתמשכים מאשרים זאת. וזה מטבע הדברים מעלה את השאלה, רק כמה כוכבי לכת יש שם בחוץ? בגלקסיה שלנו בלבד, בוודאי, חייבים להיות מיליארדים!
מספר כוכבי הלכת לכוכב:
כדי לענות באמת על שאלה זו, עלינו למקד מספרים ולהסביר כמה הנחות. ראשית, למרות גילוים של אלפי כוכבי לכת חוץ-סולאריים, מערכת השמש היא עדיין היחידה שבדקנו לעומק. יכול להיות ששלנו יש מערכות כוכבים רבות יותר מאחרות, או שלשמש שלנו יש חלק מהכוכבים שכוכבים אחרים עושים.
אז נניח ששמונת כוכבי הלכת הקיימים בתוך מערכת השמש שלנו (שלא לוקחים בחשבון כוכבי לכת ננסים, קנטאורים, KBOs וגופים גדולים יותר) מייצגים ממוצע. השלב הבא יהיה להכפיל את המספר בכמות הכוכבים הקיימים בנתיב החלב.
מספר כוכבים:
אם להיות ברור, מספר הכוכבים בפועל שביל החלב נתון למחלוקת כלשהי. בעיקרו של דבר, אסטרונומים נאלצים להעריך בשל העובדה שאיננו יכולים להשקיף על שביל החלב מבחוץ. ובהתחשב בכך שביל החלב הוא בצורת דיסק מסולף וספירלי, קשה לנו לראות מצד אחד לצד השני - בזכות הפרעות אור מכוכביו הרבים.
כתוצאה מכך, הערכות לכמה כוכבים יש בחישובים של מסת הגלקסיה שלנו, והערכות לגבי כמה מהמסה ההיא מורכבת מכוכבים. בהתבסס על חישובים אלה, מדענים מעריכים כי שביל החלב מכיל בין 100 ל -400 מיליארד כוכבים (אם כי יש הסבורים שיכולים להיות כמו טריליון).
בביצוע המתמטיקה, נוכל לומר כי לגלקסיית שביל החלב יש - בממוצע - בין 800 מיליארד ל -3.2 טריליון כוכבי לכת, כאשר חלק מההערכות מציבות את המספר הזה כ- 8 טריליון! עם זאת, בכדי לקבוע בדיוק כמה מהם ראויים למגורים, עלינו לקחת בחשבון את מספר האקסופלאנטים שהתגלו עד כה לצורך ניתוח מדגם.
Exoplanets למגורים:
נכון ל- 13 באוקטובר 2016, אסטרונומים אישרו נוכחות של 3,397 Exoplanets מתוך רשימה של 4,696 מועמדים פוטנציאליים (שהתגלו בין 2009 ל 2015). חלק מכוכבי הלכת הללו נצפו ישירות, בתהליך המכונה הדמיה ישירה. עם זאת, הרוב המכריע התגלה בעקיפין בשיטת המהירות הרדיאלית או בשיטת המעבר.
במקרה של הראשון, מסקירים את קיומם של כוכבי לכת על סמך ההשפעה הכבדית שיש להם על כוכב האם שלהם. בעיקרו של דבר, אסטרונומים מודדים כמה הכוכב נע קדימה ואחורה כדי לקבוע אם יש לו מערכת כוכבי לכת וכמה הם מאסיביים. במקרה של שיטת המעבר, כוכבי לכת מתגלים כאשר הם עוברים היישר מול הכוכב שלהם, וגורמים לו להתעמעם. כאן, גודל ומסה מוערכים על פי רמת העמעום.
במהלך משימתה צפתה משימת קפלר בכ -150,000 כוכבים, אשר במהלך משימתה הראשונית של ארבע השנים הראשונות כללה בעיקר כוכבים ממעמד M. ידוע גם כגמדים אדומים, כוכבים אלה בעלי המסה הנמוכה, בעלי הזוהר התחתון, קשים יותר להבנה מהשמש שלנו.
מאז אותה תקופה קפלר נכנס לשלב חדש, המכונה גם משימת K2. במהלך שלב זה, שהחל בנובמבר 2013, קפלר העביר את המיקוד שלו להתבוננות יותר בדרכם של כוכבי K- ו- G- שהם בהירים וחמים כמעט כמו השמש שלנו.
על פי מחקר שנערך לאחרונה על ידי מרכז המחקר של אמס של נאס"א, קפלר מצא שכ- 24% מכוכבי מעמד M עשויים להכיל כוכבי לכת פוטנציאליים שניתן להתיישב בהם בגודל כדור הארץ (כלומר כאלה שגודלם קטן פי 1.6 מרדיוס כדור הארץ). בהתבסס על מספר הכוכבים ממעמד ה- M בגלקסיה, המייצג לבדם כ -10 מיליארד עולמות פוטנציאליים שניתן להתיישב בהם, כמו כדור הארץ.
בינתיים, ניתוחי שלב ה- K2 מראים שכרבע מהכוכבים הגדולים יותר שנסקרו עשויים גם לפלוט כדור הארץ בגודל כדור הארץ באזורי המגורים שלהם. ביחד, הכוכבים שנצפו על ידי קפלר מהווים כ -70% מאלו שנמצאו בנתיב החלב. כך שניתן להעריך שבגלקסיה שלנו בלבד יש עשרות מיליארדי כוכבי לכת שעלולים להיות ראויים למגורים בלבד.
בשנים הבאות יושקו משימות חדשות כמו טלסקופ החלל ג'יימס ווב (JWST) והלווין סקר Exoplanet Survey (TESS). משימות אלה יוכלו לאתר כוכבי לכת קטנים יותר המקיפים כוכבים חלשים, ואולי אפילו לקבוע אם יש חיים באחד מהם.
לאחר שהמשימות החדשות האלה יתחילו, יהיה לנו הערכות טובות יותר לגבי גודל ומספר כוכבי הלכת המקיפים כוכב טיפוסי, ונוכל להעריך הערכות טובות יותר של כוכבי לכת רבים שיש בגלקסיה. אך עד אז המספרים עדיין מעודדים, מכיוון שהם מצביעים על כך שהסיכויים למודיעין חוץ-ארצי הם גדולים!
כתבנו מאמרים רבים על גלקסיות עבור מגזין החלל. הנה כמה כוכבים יש בדרך החלב ?, כמה כוכבי לכת יש במערכת השמש ?, מה הם כוכבי לכת חוץ-סולאריים ?, כוכבי לכת בשפע סביב כוכבי גמדים אדומים בשפע, לימוד אומר, החיים אחרי קפלר: משימות יוצאות מהארץ.
אם תרצה לקבל מידע נוסף על גלקסיות, עיין במהדורות החדשות של Hubblesite בנושא גלקסיות, והלן דף המדע של נאס"א על גלקסיות.
הקלטנו גם פרק של אסטרונומיה יצוקה על גלקסיות - פרק 97: גלקסיות.
מקורות:
- ויקיפדיה - גלקסיית שביל החלב
- NASA Exoplanet AArchive
- נאס"א - דרכי החלב 100 מיליארד כוכבי לכת
- נאס"א - כמה כוכבים בדרך החלב
- HubbleSite - שביל החלב מכיל לפחות 100 מיליארד כוכבי לכת על פי הסקר
