במשך מאות שנים, בני אדם העלו השערות לגבי קיומן של מערכות פלנטריות (בדומה לשלנו) המקיפות כוכבים אחרים. עם זאת, רק בעשורים האחרונים הצליחו מדענים לזהות ולחקור את העולמות הרחוקים הללו. עד כה, אסטרונומים השתמשו בשיטות שונות כדי לאשר את קיומו של 4,422 כוכבי לכת חוץ-שמשיים ב-3,280 מערכות כוכבים, כאשר 7,445 מועמדים נוספים ממתינים לאישור.
מטבע הדברים, זה מעלה כמה שאלות. אם יש חיים תבוניים בחוץ שיש להם יכולות דומות לשלנו - ואותה תחושת סקרנות יוקדת - האם זה יכול להיות צופה גם בנו ? חשובה לא פחות היא השאלה כמה מהם יוכלו לזהות אותנו. לפי מחקר חדש בניצוחו של צוות מקורנל והמוזיאון האמריקאי להיסטוריה של הטבע, ישנן 2,034 מערכות כוכבים בטווח של 326 שנות אור מכדור הארץ שיצפו בנו עכשיו!
מחקר זה נערך על ידי ליסה קלטנגר , פרופסור לאסטרונומיה ומנהל של קורנל'ס מכון קארל סייגן , ואסטרופיזיקאי ג'קי פאהרטי , מדען בכיר ב- המוזיאון האמריקאי להיסטוריה של הטבע . מאמר המתאר את ממצאיהם, שכותרתו ' כוכבי עבר, הווה ועתיד שיכולים לראות בכדור הארץ כוכב לכת מעבר ', פורסם לאחרונה בכתב העתטֶבַע.
עד כה, הרוב המכריע של כוכבי לכת חוץ-שמשיים זוהו ואושרו באמצעים עקיפים. מתוכם, רובם נמצאו משתמשים פוטומטריית מעבר (המכונה שיטת המעבר), שבה אסטרונומים עוקבים אחר כוכבים על ירידות תקופתיות בבהירות המהוות אינדיקציות אפשריות לכך שכוכב לכת עובר לפני הכוכב (הידוע גם במעבר) ביחס למתבונן.
בנוסף להיותה אמצעי זיהוי יעיל ביותר, שיטה זו מספקת גם אילוצים מדויקים יחסית על גודלו ותקופת ההקפה של כוכב הלכת החיצוני. לפעמים, אסטרונומים אפילו מסוגלים להשיג ספקטרום מאור שעבר באטמוספירה של כוכב הלכת במהלך מעבר, מה שמאפשר להם לקבוע את ההרכב הכימי שלו. חסרון קטן אחד של שיטה זו הוא שכוכבי לכת חיצוניים חייבים להקיף את כוכבי האם שלהם בקצה מנקודת המבט שלנו.
הדבר נכון לגבי כל צופה מחוץ לכדור הארץ שעשוי להיות שם בחוץ. לכוכבי לכת המקיפים כוכבים אחרים, כדור הארץ יהיה ניתן לזיהוי במעברים רק אם הוא קצה ביחס אליהם. זה מה שמכונה ה אזור מעבר כדור הארץ (ETZ), אזור מיוחד בשמים שממנו צופה מחוץ לכדור הארץ יוכל לזהות את כדור הארץ כשהוא עובר מול השמש (עושה מעבר). כפי שהסביר קלטנגר בא מהדורת החדשות של קורנל כרוניקל :
'מנקודת המבט של כוכבי לכת, אנחנו החייזרים. רצינו לדעת לאילו כוכבים יש את נקודת התצפית הנכונה לראות את כדור הארץ, מכיוון שהוא חוסם את אור השמש. ומכיוון שכוכבים נעים בקוסמוס הדינמי שלנו, נקודת התצפית הזו מתקבלת ואובדת.'
הרושם של אמן זה מראה את כוכב הלכת המקיף את הכוכב דמוי השמש HD 85512 בקבוצת הכוכבים הדרומית של ולה (המפרש). קרדיט: נאס'א
למען המחקר שלהם, קלטנגר ופהרטי הסתמכו על נתוני סקר שהושגו על ידי סוכנות החלל האירופיתגאיהמִצפֵּה כּוֹכָבִים. באופן ספציפי, הם פנו לנתונים על מיקומם והתנועות הנכונות של כוכבים סמוכים שהיו חלק מה- שחרור נתונים שלישי מוקדם (קטלוג eDR3). הנתונים האלה, אמר פאהרטי , הוא מחליף משחקים בכל הנוגע לאופן שבו מערכות כוכבים אחרות יראו את שלנו:
'גאיה סיפקה לנו מפה מדויקת של גלקסיית שביל החלב, המאפשרת לנו להסתכל אחורה וקדימה בזמן, ולראות היכן אותרו כוכבים ולאן הם הולכים. השכונה הסולארית שלנו היא מקום דינמי שבו כוכבים נכנסים ויוצאים מנקודת התצפית המושלמת כדי לראות את כדור הארץ עובר את השמש בקצב מהיר'.
באמצעות נתונים אלה, קלטנגר ופהרטי יצרו קטלוג של כוכבים שעברו (או עדיין לא) עברו דרך ה-ETZ במהלך תקופה של 10,000 שנים. תחילתה של תקופה זו נבחרה לחפוף להולדת הציוויליזציה האנושית (לפני כ-5,000 שנה) ולהאריך עוד 5,000 שנים אל העתיד. בסופו של דבר, הם גילו שב-5,000 השנים האחרונות, 1,715 מערכות כוכבים עברו דרך ה-ETZ בעוד ש-319 נוספים יעשו זאת ב-5,000 השנים הבאות.
עוד הם מצאו ש-117 מהכוכבים הללו נמצאים בטווח של כ-100 שנות אור מהשמש בעוד ש-75 היו ב-ETZ במהלך המאה האחרונה, במקביל להמצאת תקשורת הרדיו. עבור מדענים העוסקים בחיפוש אחר אינטליגנציה מחוץ לכדור הארץ (SETI), גלי רדיו נחשבים כאינדיקציה ברת קיימא לפעילות טכנולוגית (הידוע גם בשם technosignature). עבור כוכבי לכת המקיפים את 75 הכוכבים הללו, גלי הרדיו שלנו היו ניתנים לזיהוי.
טלסקופ גרין בנק עוקב אחר הגלקסיה עבור פרצי רדיו מהירים (FRB). קרדיט: UC ברקלי
בין 2,034 מערכות הכוכבים שנכללו בקטלוג, קלטנגר ופהרטי קבעו גם ש-7 ידועים כמארחים כוכבי לכת חיצוניים. אלה כוללים את רוס 128 b, כוכב הלכת אקסו-כוכב הדומה בגודלו לכדור הארץ (1.8 רדיוסי כדור הארץ) המקיף כוכב ננס אדום הממוקם כ-11 שנות אור מכדור הארץ בקבוצת הכוכבים בתולה. עבור ציוויליזציה שחיה על כוכב הלכת הזה, קלטנגר ופהרטי מצאו שהם יוכלו לראות מעברי כדור הארץ מלפני 3,057 עד 900 שנים (תקופה של 2,158 שנים).
ואז יש את שבעת כוכבי לכת סלעיים שמקיפים את TRAPPIST-1, כוכב ננס אדום במרחק 45 שנות אור מכדור הארץ. ארבעה מכוכבי הלכת הללו מסתובבים בתוך אזור המגורים של הכוכב, כלומר הם עשויים להיות ראויים למגורים. בעוד שמדענים זיהו את כוכבי הלכת הללו בין , נראה כאילו הם לא יוכלו לזהות את כדור הארץ עוד 1,642 שנים. עם זאת, חלון ההזדמנויות שלהם לזהות אותנו יימשך 2,371 שנים.
מערכת Trappist-1, במרחק של 45 שנות אור מכדור הארץ, מארחת שבעה כוכבי לכת בגודל כדור הארץ במעבר - ארבעה מהם באזור הממוזג והמגורים של אותו כוכב. בעוד שגילינו את כוכבי הלכת מסביב לטרפיסט-1, הם לא יוכלו לזהות אותנו עד שתנועתם תיקח אותם לאזור המעבר של כדור הארץ בעוד 1,642 שנים. משקיפים פוטנציאליים של מערכת Trappist-1 יישארו במושבי אצטדיון המעבר הקוסמי של כדור הארץ למשך 2,371 שנים.
'הניתוח שלנו מראה שאפילו הכוכבים הקרובים ביותר מבלים בדרך כלל יותר מ-1,000 שנים בנקודת תצפית שבה הם יכולים לראות מעבר כדור הארץ.' אמר קלטנגר . 'אם נניח שההפך הוא הנכון, זה מספק ציר זמן בריא לתרבויות נומינליות לזהות את כדור הארץ ככוכב לכת מעניין.'
לכל אחד מהעולמות הללו הייתה (או תהיה) ההזדמנות לזהות את כדור הארץ כשהוא חולף מול השמש שלנו ביחס אליהם. אם המשקיפים הפוטנציאליים האלה היו מסוגלים לראות את כדור הארץ מואר על ידי השמש, הם גם היו מצליחים להשיג ספקטרום מהאטמוספירה שלנו. מתוך כך, הם יכלו להבחין בנוכחותם של יסודות כימיים שאנו מקשרים לחיים (המכונה גם חתימות ביולוגיות), כמו גז חמצן, פחמן דו חמצני ואדי מים.
התרשמותו של אמן זה מראה את כוכב הלכת פרוקסימה b המקיף את כוכב הננס האדום פרוקסימה קנטאורי, הכוכב הקרוב ביותר למערכת השמש. קרדיט: ESO/M. קורנמסר
יתרה מכך, אם הם היו צופים בכוכב הלכת שלנו במאה האחרונה, אולי הם היו מבחינים גם בסימנים של פעילות תעשייתית (מזהמים כימיים) וניסויים גרעיניים (איזוטופים רדיואקטיביים), ששניהם הם חתימות טכנו ברורות. מאוחר יותר השנה, טלסקופ החלל ג'יימס ווב (JWST) ישוגר לחלל ויקדיש את מכשירי האינפרא-אדום המתקדמים שלו לאפיון כוכבי לכת חיצוניים ולחיפוש אחר סימני חיים פוטנציאליים.
אחריו ב-2024 יגיע טלסקופ החלל הרומאי ננסי גרייס , על שם 'אמא של האבל'. לטלסקופ מהדור הבא הזה תהיה אופטיקה דומה לזו של המכובדהאבל, אבל יהיה גם פי 100 משדה הראייה. עבודה בצוותא עם ה-JWST,רוֹמִיצפוי לסייע בגילוי ואפיון של עשרות אלפי כוכבי לכת אקסופלנטים.
בעשורים הקרובים, Starshot פורץ דרך ינסה לשלוח חללית בגודל ננו לפרוקסימה קנטאורי כדי לחקור את פרוקסימה b, כוכב הלכת האקזו-כוכב הקרוב ביותר מעבר למערכת השמש. באמצעות מפרש קל ומערכת הנעה אנרגטית מכוונת, משימה זו שואפת לעשות את המסע לפרוקסימה b תוך 20 שנה בלבד ולאפיין את כוכב הלכת החיצוני עם הגעתו. למרבה הצער, אומר פהרטי, למישהו מהכוכבים האלה יש תוכניות דומות לכוכב הלכת שלנו, או אפילו היה כאן כבר וראה את כל מה שהיה לראות:
'אפשר לדמיין שעולמות מעבר לכדור הארץ שכבר זיהו אותנו, עושים את אותן תוכניות עבור כוכב הלכת ומערכת השמש שלנו. הקטלוג הזה הוא ניסוי מחשבתי מסקרן שעבורו אחד משכנינו יוכל למצוא אותנו'.
לקריאה נוספת: קורנל כרוניקל , טֶבַע