Medžiojant nepaprastas saulės planetas, astronomams ir entuziastams gali būti atleista, kad jie yra šiek tiek optimistiški. Ar atrandant tūkstančius uolėtų planetų, dujų milžinų ir kitų dangaus kūnų, ar per daug tikėtis, kad kažkada galbūt surasime tikrą Žemės analogą? Ne tik „į žemę panaši“ planeta (kuri reiškia panašaus dydžio uolėtą kūną), bet ir tikroji Žemė 2.0?
Tai tikrai buvo vienas iš egzoplanetų medžiotojų, ieškančių netoliese esančių žvaigždžių sistemų planetų, kurios ne tik uolingos, bet ir skrieja orbitoje jų žvaigždės gyvenamojoje zonoje, tikslų, rodo atmosferos ženklus ir jų paviršiuje yra vanduo. Tačiau remiantis naujuoju Aleksejaus G. Butkevičiaus - astrofiziko iš Pulkovo observatorijos Sankt Peterburge, Rusijoje - tyrimu, mūsų bandymams atrasti Žemę 2.0 gali sutrukdyti pati Žemė!
Butkevičiaus tyrimas, pavadintas „Astrometrinis egzoplanetų aptikimas ir žemės orbitos judėjimas“, neseniai buvo paskelbtas Mėnesiniai Karališkosios astronomijos draugijos pranešimai. Tyrimo tikslais dr. Butkevičius ištyrė, kaip dėl pačios Žemės orbitos padėties pokyčių gali būti sunkiau atlikti žvaigždės judesio matavimus aplink jos sistemos apatinį centrą.
Šis egzoplanetų aptikimo būdas, kai žvaigždės judėjimas aplink žvaigždės sistemos masės centrą (barycenterį) yra žinomas kaip astrometrinis metodas. Iš esmės astronomai bando nustatyti, ar dėl žvaigždės (t. Y. Planetų) esančių gravitacinių laukų žvaigždė svyruoja pirmyn ir atgal. Tai tikrai pasakytina apie Saulės sistemą, kai mūsų Saulė yra traukiama pirmyn ir atgal aplink bendrą centrą, traukiant visas jos planetas.
Anksčiau ši technika buvo naudojama dvejetainėms žvaigždėms nustatyti labai tiksliai. Pastaraisiais dešimtmečiais jis buvo laikomas perspektyviu egzoplanetų medžioklės metodu. Tai nėra lengva užduotis, nes voblerius gana sunku aptikti tam tikru atstumu. Ir dar visai neseniai šių poslinkių aptikimui būtinas tikslumo lygis buvo pačiame prietaiso jautrumo krašte.
Tai greitai keičiasi dėl patobulintų instrumentų, kurie leidžia tikslumą iki mikroarčekondo. Puikus to pavyzdys yra ESA „Gaia“ erdvėlaivis, kuris buvo dislokuotas 2013 m., Norint kataloguoti ir išmatuoti milijardų žvaigždžių judesius mūsų galaktikoje. Manoma, kad turint omenyje, kad ji gali atlikti matavimus 10 mikrosekundžių, manoma, kad ši misija galėtų atlikti astrometrinius matavimus eksoplanetų paieškai.
Tačiau, kaip paaiškino Butkevičius, kalbant apie šį metodą, yra ir kitų problemų. „Standartinis astrometrinis modelis grindžiamas prielaida, kad žvaigždės juda tolygiai Saulės sistemos barycentro atžvilgiu“, - teigia jis. Tačiau, kaip jis aiškina toliau, tirdamas Žemės orbitos judesio poveikį astrometriniam aptikimui, egzistuoja ryšys tarp Žemės orbitos ir žvaigždės padėties, palyginti su jos sistemos barycentru.
Kitaip tariant, dr. Butkevičius ištyrė, ar mūsų planetos judėjimas aplink Saulę, ar Saulės judėjimas aplink jos masės centrą gali panaikinti kitų žvaigždžių paralaksų matavimus. Tai veiksmingai padarytų bet kokius žvaigždės judesių matavimus, skirtus pamatyti, ar nėra planetos, kuri aplink ją skrieja, ir būtų visiškai nenaudinga. Arba, kaip savo tyrime teigė daktaras Butkevičius:
Iš paprastų geometrinių svarstymų aišku, kad tokiose sistemose žvaigždės-šeimininkės orbitalinis judėjimas tam tikromis sąlygomis gali būti stebimas arti paralaktinio efekto ar net nesiskirti nuo jo. Tai reiškia, kad orlaivio judesį gali iš dalies arba visiškai absorbuoti paralaksų parametrai. “
Tai ypač pasakytina apie sistemas, kuriose planetos orbitalinis laikotarpis buvo vieneri metai ir kurių orbita buvo arti Saulės ekliptikos - t. Y. Kaip pačios Žemės orbita! Taigi iš esmės astronomai negalėtų aptikti Žemės 2.0 naudodamiesi astrometriniais matavimais, nes pačios Žemės orbita ir pačios Saulės bangavimas aptikti beveik neįmanoma.
Kaip savo išvadose teigia daktaras Butkevičius:
„Pateikiame Žemės orbitos judesio poveikio astrometriniam egzoplanetinių sistemų aptinkamumui analizę. Mes pademonstravome, kad jei planetos laikotarpis yra artimas vieneriems metams, o jos orbitalinė plokštuma yra beveik lygiagreti ekliptikai, paralakso parametras gali visiškai ar iš dalies absorbuoti šeimininko orbitą. Jei įvyksta visiška absorbcija, planeta yra astrometriškai neaptinkama. “
Laimei, egzoplanetų medžiotojai turi daugybę kitų pasirenkamų metodų, įskaitant tiesioginius ir netiesioginius matavimus. O kai kalbama apie planetų taškymą aplink kaimynines žvaigždes, du veiksmingiausi yra Doplerio poslinkio matavimas žvaigždėse (dar žinomas kaip radialinio greičio metodas) ir artimas žvaigždės ryškumui (dar žinomas kaip „tranzito metodas“).
Nepaisant to, šie metodai patiria trūkumų, ir pirmasis jų tobulinimo žingsnis yra jų žinojimas. Šiuo atžvilgiu dr. Butkevičiaus tyrimas atspindi heliocentrizmą ir reliatyvumą, kai mums primenama, kad mūsų pačių atskaitos taškas nėra fiksuotas erdvėje ir gali turėti įtakos mūsų pastebėjimams.
Tikimasi, kad egzoplanetų medžioklė bus labai naudinga dislokuojant tokios kartos instrumentus kaip Džeimso Webbo kosminis teleskopas, Tranzito egzoplanetų tyrimo palydovas (TESS) ir kiti.
