באדיבות ויקיפדיה
הדרך הנפוצה ביותר כיום, בפער גדול, לגלות פלנטות חוץ-שמשיות היא לתפוס אותן כשהן עוברות בדיוק לפני הכוכב שלהן וחוסמות חלק קטן מהאור שלו. לגלות מעבר של פלנטה (שנקרא גם ליקוי) אינה משימה קלה: היא דורשת גם כיוון מתאים מאוד וגם גלאי מדויק מאוד. נראה את המעבר רק אם אנחנו נמצאים כמעט בדיוק במישור המסלול של הפלנטה, בתוך זווית קטנה מעליו או מתחתיו. בעזרת משוואת הזווית הקטנה אפשר לחשב שהזווית הזו היא 206,265 × (r / D) שניות קשת, כאשר r הוא רדיוס הכוכב ו-D הוא המרחק בין הכוכב לפלנטה. עבור השמש וצדק זה נותן 206,265 × (7 × 105) / (7.8 × 108) ≈ 185 שניות קשת, כלומר כ-0.0009 רדיאן בלבד. אם מערכות פלנטריות פזורות בחלל בכיוונים אקראיים, רק לאחת מכ-1,100 יהיה כיוון שמאפשר לנו לראות מעבר של פלנטה כמו צדק (לפלנטה כמו כדור הארץ, הקרובה יותר לכוכב, הסיכוי טוב יותר: כאחת מ-200). זאת ועוד: המעבר נמשך רק חלק קטן מזמן ההקפה של הפלנטה. היקף המסלול של צדק הוא 2πD = 4.9 × 109 קילומטרים, ולכן חציית קוטר השמש, 1.4 מיליון קילומטרים, נמשכת (1.4 × 106) / (4.9 × 109) = 0.0003 מזמן ההקפה, כלומר 0.03% ממנו: יום אחד בערך מתוך הקפה של 12 שנים. החלק הקל הוא לגלות את ההחלשה של אור הכוכב. קוטרו של צדק קטן פי עשרה מקוטר השמש, ולכן הוא מכסה 1% משטח הדיסקה שלה. בעזרת גלאי CCD מודרניים קל לראות כוכב שנחלש ב-1%.
למרות הקשיים, השיטה הצליחה לראשונה ב-1999, כשפלנטה במסה של שני שלישים ממסת צדק עמעמה לרגע את הכוכב שלה. בהתחלה, רוב הפלנטות שנצפו בשיטה הזו כבר היו ידועות מתזוזות הדופלר שהן גרמו לכוכב. הארגון TransitSearch.org הוקם כדי לעזור לאסטרונומים חובבים ולחוקרים באקדמיה לחפש מעברים, או לשלול אותם, אצל כוכבים שכבר ידוע שיש להם פלנטות. אולי הדבר המרשים ביותר הוא שאפשר לגלות מעברים כאלה בטלסקופים ביתיים קטנים, בקוטר של 10 סנטימטרים בלבד. הסיבה היא שמה שקובע כאן הוא דיוק המדידה, ולא הרגישות: אם הכוכב בהיר מספיק כדי שטלסקופ כזה יראה אותו, הטלסקופ צריך רק למדוד את השינויים הקלים בבהירות שגורמת הפלנטה. בפועל זה קשה מאוד. תנודות קטנות באטמוספירה, רעידות של הקרקע (למשל מצעדים או ממשאית שעוברת) ושגיאות בעיבוד הנתונים יכולים כולם לגרום לגילויים כוזבים, או לרעש שמסתיר את המעבר. אבל צופה קפדן יכול לגלות מעברים.
באדיבות ויקיפדיה
כיום, חיפוש מעברים הוא השיטה הנפוצה ביותר לגילוי פלנטות חוץ-שמשיות. משימת קפלר של נאס"א ומשימת CoRoT של סוכנות החלל הצרפתית (בשיתוף סוכנות החלל האירופית) נועדו לחפש פלנטות חדשות רק לפי המעברים שלהן, ומאז 2018 ממשיך בכך הלוויין TESS של נאס"א, שסורק כמעט את כל השמיים. קפלר ו-CoRoT צפו בשדות צפופים של כוכבים: כשמביטים באלפים רבים של כוכבים בבת אחת, הסיכוי הנמוך לכיוון מתאים כבר אינו בעיה גדולה. בנוסף, הסביבה בחלל יציבה מאוד, ולכן אפשר לגלות בה שינויים זעירים בבהירות. קוטרו של כדור הארץ קטן פי עשרה בערך מקוטר צדק, ולכן מעבר של פלנטה כמו כדור הארץ לפני כוכב דמוי שמש מחליש את הכוכב רק ב-0.01%, ולא ב-1%. קפלר תוכנן במיוחד כדי לגלות מעברים של פלנטות דמויות כדור הארץ. על סמך התוצאות שלו ותצפיות אחרות, מעריכים כיום שלרוב הכוכבים דמויי השמש יש לפחות פלנטה אחת.
מתצפיות בצבירים כדוריים רחוקים, בטלסקופ החלל האבל ובמצפים אחרים, למדנו גם שבצבירים כדוריים – מערכות של מאות אלפי כוכבים, שיש בהם מעט יסודות כבדים (שהאסטרונומים מכנים "מתכות") – כמעט אין פלנטות. למשל, חיפוש של האבל בצביר הכדורי 47 טוקאן לא מצא אף "צדק חם", אף שלפי השכיחות שלהם סביב כוכבים קרובים ציפו למצוא כ-17. נראה ששפע היסודות הכבדים הוא אחד הגורמים החשובים ביותר שמגבילים היווצרות פלנטות, לפחות של פלנטות ענקיות: הן נפוצות הרבה יותר סביב כוכבים עשירים במתכות. מאחר שפלנטות נבנות מגרגרי אבק ומחומר סלעי, אם אין די אטומים של יסודות כבדים בערפילית, ייתכן שפלנטות לא ייווצרו.
באדיבות NASA
פלנטות שעוברות לפני הכוכב שלהן מעניקות לאסטרונומים הזדמנות נפלאה לחקור אטמוספירות של עולמות אחרים. כשהפלנטה עוברת לפני הכוכב, חלק מאור הכוכב עובר דרך השכבות החיצוניות של האטמוספירה שלה, והאטמוספירה בולעת אור בצבעים מסוימים (באורכי גל מסוימים), שתואמים את החומרים הכימיים שבה. בשיטה הזו גילה טלסקופ החלל ג'יימס וב מים, פחמן דו-חמצני, מתאן וגופרית דו-חמצנית באטמוספירות של פלנטות ענקיות רבות, והוא מתחיל לבדוק גם פלנטות סלעיות קטנות – אבל אצלן זה עדיין קשה מאוד. סביר שהגילוי הראשון של חיים מחוץ לכדור הארץ ייעשה בתצפית מהסוג הזה. גילוי של חמצן מולקולרי באטמוספירה של פלנטה אחרת יכול להיות עדות חשובה לפעילות של מיקרואורגניזמים, אבל קודם צריך לשלול תהליכים לא-ביולוגיים שיכולים ליצור חמצן.
→ הסעיף הקודם: 9.19 גילוי פלנטות בשיטת דופלר | הסעיף הבא: 9.21 משימת קפלר ←