מבוסס על הרצאה שניתנה בפאב הטוטו קארה ב-9.10.16, במסגרת אירועי שבוע החלל העולמי. (חלק א', חלק ב', חלק ג')
גילוי ראשון
בחלק הקודם ראינו שלגלות כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש זה מאוד קשה. הם חיוורים מכדי להיראות בטלסקופ והם קטנים ורחוקים מדי מהכוכב שלהם מכדי שנוכל למדוד את האופן בו הכוכב מסתובב "סביבם". מה רבה הייתה ההפתעה כשב-6/10/95 הודיעו שני אסטרונומים שוויצרים – מישל מיור ודידייה קלו (Michel Mayor, Didier Queloz) שהם גילו כוכב לכת מחוץ למערכת השמש!
ההתרגשות של הגילוי התחלפה במהירות בפליאה. החוקרים השוויצרים הודיעו שהם גילו תנועה של הכוכב Pegasi51 במחזוריות של 4 ימים, מה שמלמד על כך שהוא סובב סביב כוכב לכת בגודל של חצי מצדק קרוב מאוד לכוכב שלו, במרחק של שישית מהמרחק שבין כוכב חמה לשמש שלנו. לשם השוואה, במערכת השמש שלנו כוכבי הלכת הסלעיים והקטנים (חמה, נוגה, כדור הארץ ומאדים) נמצאים קרוב לשמש (אבל לא קרוב כ"כ!) והענקים הגזיים (צדק, שבתאי, אורנוס ונפטון) רחוקים ממנה. הגילוי החדש הפך את כל מה שידענו על מערכות שמש עד כה ואת כל מה שציפינו לגלות, על סמך מערכת השמש שלנו.
כשהבינו אסטרונומים אחרים שכוכבי לכת יכולים להיות קרובים לשמש שלהם ולכן צריך לחפש לא רק "שנים" באורך של שנה (כדור הארץ) או חמש (צדק) אלא גם 4, הם הגבירו את מאמצי החיפוש וניתוח הנתונים ועד מהרה עוד ועוד כוכבי לכת התגלו – גדולים, גזיים וקרובים להחריד לשמש שלהם – "צדקים חמים" (Hot Jupiters).
גילויים רבים אלו העלו שני סימני שאלה. עד עכשיו, על סמך מערכת השמש שלנו פיזיקאים פיתחו תאוריות כיצד נוצרות מערכות שמש והתוצאה הסופית, באופן לא מפתיע, דומה למערכת השמש שלנו. ופתאום, אנחנו מגלים שזה לא המצב. לפעמים מערכות השמש נראות קצת אחרת ולמעשה – חוץ ממערכת השמש שלנו כל מערכות השמש שונות ממערכת השמש שלנו. אז האם אנחנו כל כך מיוחדים?
התשובה, כמובן, היא לא. גילוי זה, כמו גילויים רבים אחרים, סובל מהפתגם הידוע שקל לגלות מה שקל לגלות וקשה לגלות מה שקשה לגלות. לגלות כוכבי לכת גדולים, המשפיעים יותר על השמש שלהם, זה קל. לגלות כוכבי לכת הנמצאים קרוב לשמש שלהם, משפיעים עליה יותר ומציגים מחזוריות קצרה יותר, זה קל. לגלות כוכב לכת כמו צדק שלנו, זה קשה. לכן לא פלא שכוכבי הלכת הראשונים והיחידים שגילינו היו "צדקים חמים". גילוי כוכבי לכת אחרים מצריך שינוי בגישה.
ליקויים
שיטה אחרת היא שיטת הליקויים, כמו ליקוי חמה. אם לכוכב קיים כוכב לכת במסלול נכון, מדי פעם הוא יעבור בינינו לבין השמש. מאחר וכוכב הלכת קטן יחסית לכוכב, הוא יסתיר חלק קטן מאור הכוכב ומה שאנחנו נמדוד על כדור הארץ הוא ירידה קלה בעוצמת ההארה של הכוכב. התעממות קצרה ואחריה חזרה לשגרה. אם נראה שהתופעה חוזרת על עצמה שוב ושוב, אפשר יהיה לשלול תופעות אחרות שמזכירות את ההתנהגות הזו, כמו כתמי שמש, ונשאר עם כוכב לכת חדש!
היתרון של שיטת הליקויים היא שהיא מבטלת חלק מהיתרונות של "הצדקים החמים". עדיין, יותר קשה לגלות כוכבי לכת קטנים מאשר גדולים, אבל עכשיו המרחק משחק משמעות קטנה יותר – כוכב לכת קרוב או רחוק, העמעום יהיה זהה. אם חייזר היה צופה במערכת השמש שלנו, הוא היה מזהה עמעום של 1% כתוצאה מצדק, אפקט גדול שאפשר לגלות בלי בעיה. לעומת זאת, אם אותו חייזר היה מתעניין בכדור הארץ, הוא היה צריך להיות מסוגל לגלות עמעום של 0.01% מאור השמש – מאתגר.
כדי לשפר את יכולת הגילוי ולהקטין את רעשי המדידה, צריך להיפטר מגורמים שמפריעים, כמו השמש והאוויר. השמש, שזורחת מדי פעם, מגבילה אותנו בזמני הצפייה בכוכבים וכך חלק מהליקויים יכולים לא להתגלות כי הם מתרחשים לאור יום. האוויר, מפזר את האור ומייצר רעש מדידה. כדי להתגבר על בעיות אלו צריך לצאת מחוץ לכדור הארץ ובשנת 2009 שיגרה NASA טלסקופ חלל בשם קפלר שנועד לגלות פלנטות מחוץ למערכת השמש.
קפלר צויד בכמה פטנטנים נחמדים שהפכו אותו למאוד מתוחכם ויעיל. ראשית, הטלסקופ ומכשירי המדידה היו מאוד איכותיים ומדויקים בפני עצמם. שנית, הטלסקופ שוגר למסלול כזה שהוא תמיד מסוגל לבהות באותה נקודת שמים, לכן למעשה הטלסקופ בהה בקבוצה גדולה של כוכבים וצבר מידע רב לאורך זמן פעולתו. שלישית, כל הנתונים שקפלר צבר שוחררו אחרי זמן מה לאוכלוסיה הכללית, כדי שגם חוקרים אחרים יוכלו לנסות את מזלם ולאתר את כוכבי הלכת והתופעות שאנשי קפלר פספסו. אחרי כמה חודשים של פעילות, קפלר פרסם מאמר ראשון עם הממצאים. אם קודם לכן, כל כוכב לכת עורר התרגשות והצדיק מאמר אקדמי, קפלר שבר את השוק והתחיל לפרסם אותם בעשרות ובמאות. כמעט בכל מקום בשדה הראייה של קפלר, האמת הפשוטה הייתה –
ככל שקפלר המשיך לבהות בשמים, כך כמות כוכבי הלכת שהתגלתה גדלה וגדלה. אחרי 4 שנות פעילות לקפלר כבר היו יותר מ-1000 גילויים של פלנטות מחוץ למערכת השמש. אמנם עדיין רוב הגילויים היו של ענקים גזיים (כי קל לגלות אותם…) אבל החלו להתגלות גם פלנטות בגודל כדור הארץ ואפילו פלנטות קטנות יותר. מסתבר שאנחנו לא כל כך מיוחדים, אחרי הכל. יש הרבה פלנטות, הרבה פלנטות ארציות. כדור הארץ לא מיוחד ולא יחיד במינו.
ובבת אחת, המצוד אחרי פלנטות מחוץ למערכת השמש הסתיים והפך למשעמם. יש הרבה כאלה וההתרגשות שאחזה בקהילה לפני 20 שנה עם כל גילוי נעלמה כלא הייתה. עוד פלנטה, פחות פלנטה, משעמם. מאוד משעמם.
טוב שבקרוב יגיע חלק ג' עם הגילויים המרתקים באמת, שווה לחכות…
משחקי חלל 
3 תגובות