החיפוש אחר פלנטות חוץ-שמשיות מתעצם. מספר הפלנטות הידועות עלה ליותר מ-6,000 מאז שהראשונה סביב כוכב רגיל התגלתה ב-1995, ושיטות וטכנולוגיות חדשות יקדמו את החיפוש מאוד בעשורים הבאים. חלק גדול מהפלנטות הידועות הגיע ממשימת קפלר. המטרה העיקרית של המשימה הזו הייתה לקבוע לאיזה חלק מהכוכבים דמויי השמש יש פלנטה דמוית כדור הארץ – כלומר פלנטה במסה של כדור הארץ בערך, במרחק של כיחידה אסטרונומית אחת, באזור החיים של הכוכב. קביעת המספר הזה היא אחת המטרות העיקריות של חקר הפלנטות החוץ-שמשיות. ההערכות עדיין לא ודאיות, אבל הן מראות שפלנטות דמויות כדור הארץ באזור החיים אינן נדירות, ותוצאות עתידיות ידייקו אותן. לפי הערכות שונות, בגלקסיה שלנו יש בין מאות מיליונים לעשרות מיליארדים של פלנטות בגודל דומה לכדור הארץ באזורי החיים של כוכביהן – מספר מדהים באמת! כמה מהן באמת מתאימות לחיים, עדיין איננו יודעים. האסטרונומים מניחים את היסודות לתשובה על אחת השאלות העמוקות ביותר שאפשר לשאול על היקום: האם יש חיים מחוץ לכדור הארץ?
באדיבות NASA
אחרי שמזהים פלנטה, השלב הבא הוא לאפיין אותה: לקבוע מה גודלה, ממה היא עשויה, ואיך נראים פני השטח והאטמוספירה שלה. שיטות המהירות הרדיאלית והמעבר נותנות מדידות ישירות של הפלנטה: לפחות מסה מינימלית בשיטת המהירות הרדיאלית, והרדיוס בשיטת המעבר. מאות פלנטות חוץ-שמשיות התגלו גם בשיטת דופלר וגם בשיטת המעבר. כששני המספרים ידועים, אפשר לחשב את הצפיפות הממוצעת, ולקבוע אם הפלנטה סלעית, גזית, או שילוב של סלע ונוזל (למשל מים). כדי לדעת אם פלנטה יכולה לקיים חיים, צריך לאסוף מידע נוסף, למשל ספקטרום של האור שהפלנטה מחזירה. לשם כך צריך לאסוף את האור הקלוש שמחזירה הפלנטה עצמה. תצפית כזו קשה טכנית, אבל היא בהישג ידו של הדור הבא של הטלסקופים הגדולים על הקרקע.
בינתיים יימשכו הסקרים של פלנטות חוץ-שמשיות. פעם תגליות בודדות עלו לכותרות; היום זה כבר לא קורה, אלא אם הפלנטה דומה לכדור הארץ או מוזרה מאוד. התחום עבר לשלב סטטיסטי, וזו התקדמות לקראת הבנה עמוקה יותר של האופן שבו נוצרות פלנטות חוץ-שמשיות, ושל המקומות שבהם הן נוצרות. אמנם נראה ששיטת המהירות הרדיאלית "הואפלה" בגלל ההצלחה הפנומנלית של קפלר ושל שיטת המעבר, אבל שיטת דופלר היא עדיין הדרך העיקרית למדוד את המסה של פלנטה. אות הדופלר של פלנטה כמו צדק שמקיפה כוכב כמו השמש הוא 13 מטרים בשנייה, אבל כדור הארץ מושך הרבה פחות. המסה של כדור הארץ קטנה פי 320 מזו של צדק, והוא קרוב לשמש פי חמישה, ולכן אות הדופלר שלו הוא 9 סנטימטרים בשנייה בלבד – זחילה איטית מאוד! אף שאולי אפשר לגלות אות כזה, הוא קטן כל כך שאפשר לבלבל אותו עם תנועות סוערות של גז באטמוספירה של הכוכב, ולכן ייתכן ששיטת המהירות הרדיאלית תגיע לגבול שלה בסביבות המסה של כדור הארץ.
באדיבות NASA/JPL-Caltech/Palomar Observatory
גם סקרי המעברים נמשכים. קפלר הצליח מאוד, אבל מאחר שהביט באזור קטן אחד בשמיים, הייתה לו מגבלה: קשה לבצע תצפיות המשך בכוכבים שלו. בדרך כלל הם נמצאים במרחק מאות שנות אור, וחלשים פי אלפים מהכוכבים החלשים ביותר שהעין רואה. הלוויין TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) משלים את קפלר: הוא סורק את כל השמיים ומחפש מעברים של פלנטות סביב כוכבים קרובים ובהירים יותר. TESS הוא משימה של נאס"א ששוגרה ב-2018, ועד היום מצא כ-8,000 פלנטות מועמדות; כ-1,000 מהן כבר אושרו, ורובן עדיין מחכות לאישור. בנוסף, ב-2026 הוסיף סקר אחד, שבחן בעזרת למידת מכונה כוכבים חלשים בנתונים המוקדמים של TESS, יותר מ-10,000 מועמדות נוספות.
באדיבות NRAO
הדור הבא של הטלסקופים הענקיים, כמו טלסקופ מגלן הענק (GMT), בקוטר 25.4 מטרים, והטלסקופ האירופי ELT, בקוטר 39 מטרים, ישפר את הרגישות של צילום ישיר כמעט פי עשרה. השיפור הזה מניח שימוש באופטיקה אדפטיבית. טלסקופים ענקיים כאלה יוכלו לבחון אזורים קרובים הרבה יותר לכוכבים, ולחפש פלנטות סביב כוכבים רחוקים הרבה יותר מכדור הארץ. המאמצים האלה יפעלו כנראה יחד עם סקרים חדשים בשיטות המהירות הרדיאלית והמעבר, כדי לאפיין פלנטות שכבר ידוע שהן קיימות. הלוויין PLATO של סוכנות החלל האירופית, שמתוכנן לשיגור ב-2027, יחפש בשיטת המעבר פלנטות דמויות כדור הארץ באזורי החיים של כוכבים דמויי שמש. "מצפה העולמות הכשירים לחיים" (Habitable Worlds Observatory), טלסקופ חלל שנאס"א מתכננת, נועד לצלם ישירות פלנטות כאלה.
אפילו בטלסקופים ענקיים, האטמוספירה של כדור הארץ תגביל את סוגי הפלנטות שאפשר לגלות. כדי לצלם סוף סוף פלנטה כמו כדור הארץ, נצטרך להעביר את המאמצים לחלל. וגם בחלל, האתגרים עצומים. טלסקופ החלל האבל, למרות הביצועים המעולים שלו וההישגים המדעיים המדהימים, אינו רגיש מספיק כדי לגלות כדור ארץ סביב כוכב קרוב. גם טלסקופ החלל ג'יימס וב, שקוטרו 6.5 מטרים, לא יוכל לגלות ישירות כדור ארץ. הבעיה הגדולה ביותר היא הבהירות העצומה של הכוכב לעומת הפלנטה הסמוכה לו: צריך לחסום את האור של הכוכב. בנוסף, כדור ארץ יהיה חלש מהכוכב שלו פי עשרה מיליארד בערך באור הנראה, ולכן כל פגם אופטי קטן ימנע את הגילוי. כדי להתגבר על הקשיים האלה, נאס"א בוחנת כיום חלליות ייעודיות לצילום פלנטות כמו כדור הארץ, שישתמשו בקורונגרפים מתוחכמים ובשליטה פעילה במערכת האופטית שעל הסיפון.
כל הסימנים מראים שפלנטות נמצאות בכל מקום בגלקסיה שלנו. פירוש הדבר שהניסיונות של האסטרונומים לגלות פלנטות, לאפיין אותן ולהסביר את תוצאות הסקרים רק מתחילים. זו תקופה מרגשת ומרתקת בתולדות האסטרונומיה. אולי בקרוב נגלה סוף סוף את "התאום" הראשון של כדור הארץ – פלנטה כמו שלנו, שבני אדם יכולים לחיות עליה.
→ הסעיף הקודם: 9.24 מה מלמדים הסקרים של פלנטות חוץ-שמשיות | הסעיף הבא: 10.1 תצפיות ביקום ←