Pri hľadaní extra solárnych planét môžu byť astronómom a nadšencom odpustené, že sú trochu optimistické. Je v priebehu objavovania tisícov skalných planét, plynových gigantov a iných nebeských telies príliš nádej, že jedného dňa nájdeme pravý analóg Zeme? Nielen planéta podobná Zemi (čo znamená skalnaté telo porovnateľnej veľkosti), ale skutočná Zem 2.0?
Určite to bol jeden z cieľov lovcov exoplanet, ktorí hľadajú v blízkych hviezdnych systémoch planéty, ktoré sú nielen skalnaté, ale obiehajú v obývateľnej zóne svojej hviezdy, vykazujú známky atmosféry a na svojich povrchoch majú vodu. Ale podľa novej štúdie Alexeyho G. Butkevicha - astrofyzika z Observatória Pulkovo v Petrohrade v Rusku - naše pokusy o objavenie Zeme 2.0 môžu byť prekážkou samotnej Zeme!
Butkevichova štúdia s názvom „Detekovateľnosť astrometrického exoplanetu a orbitálny pohyb Zeme“ bola nedávno publikovaná v Mesačné oznámenia Kráľovskej astronomickej spoločnosti, Na účely tejto štúdie Dr. Butkevich skúmal, ako by zmeny vo vlastnom orbitálnom postavení Zeme mohli sťažiť vykonávanie merania pohybu hviezdy okolo dvojhmoty systému.
Táto metóda detekcie exoplanet, pri ktorej je pohyb hviezdy okolo ťažiska hviezdneho systému (barycenter) známy ako astrometická metóda. Astronómovia sa v podstate pokúšajú zistiť, či prítomnosť gravitačných polí okolo hviezdy (t. J. Planéty) spôsobuje, že sa hviezda kolísa tam a späť. To určite platí pre slnečnú sústavu, kde je naše Slnko ťahané tam a späť okolo spoločného centra ťahom všetkých svojich planét.
V minulosti sa táto technika používala na identifikáciu binárnych hviezd s vysokou mierou presnosti. V posledných desaťročiach sa považovala za životaschopnú metódu lovu exoplanet. Toto nie je ľahká úloha, pretože vlnky sa dajú pomerne ťažko zistiť v príslušných vzdialenostiach. Až donedávna bola úroveň presnosti požadovaná na detekciu týchto posunov na samom okraji citlivosti prístroja.
Toto sa rýchlo mení vďaka vylepšeným prístrojom, ktoré umožňujú presnosť až do mikrosekundy. Dobrým príkladom je kozmická loď ESA ESA, ktorá bola nasadená v roku 2013 na katalogizáciu a meranie relatívnych pohybov miliárd hviezd v našej galaxii. Vzhľadom na to, že dokáže vykonávať merania v 10 mikrosekundách, predpokladá sa, že táto misia by mohla vykonať astrometrické merania s cieľom nájsť exoplanety.
Ale ako vysvetlil Butkevich, existujú ďalšie problémy, pokiaľ ide o túto metódu. „Štandardný astrometrický model je založený na predpoklade, že hviezdy sa pohybujú rovnomerne v porovnaní s barycentrom slnečnej sústavy,“ uvádza. Ako ďalej vysvetľuje, pri skúmaní účinkov orbitálneho pohybu Zeme na astrometrickú detekciu existuje korelácia medzi zemskou obežnou dráhou a pozíciou hviezdy vzhľadom na jej systémový barycenter.
Inak povedané, Dr. Butkevich skúmal, či pohyb našej planéty okolo Slnka a pohyb Slnka okolo jeho ťažiska môže mať rušivý vplyv na meranie paralaxy iných hviezd. Účinne by sa tým urobili akékoľvek merania pohybu hviezdy, navrhnuté tak, aby sa zistilo, či existujú nejaké planéty obiehajúce okolo neho, skutočne k ničomu. Alebo ako uviedol Dr. Butkevich vo svojej štúdii:
„Z jednoduchých geometrických úvah je zrejmé, že v takýchto systémoch môže byť orbitálny pohyb hostiteľskej hviezdy za určitých podmienok pozorovateľne blízky rovnobežnému efektu alebo od neho dokonca nerozoznateľný. To znamená, že orbitálny pohyb môže byť čiastočne alebo úplne absorbovaný parametrami paralaxy. “
Toto by platilo najmä pre systémy, kde obežná doba planéty bola jeden rok a ktorá mala obežnú dráhu, ktorá ju umiestnila blízko Slnka k ekliptike - t. Astronómovia by teda neboli schopní detegovať Zem 2.0 pomocou astrometrických meraní, pretože jej vlastná obežná dráha a kolísanie Slnka by znemožnili detekciu.
Ako uvádza Dr. Butkevich vo svojich záveroch:
„Predstavujeme analýzu účinkov orbitálneho pohybu Zeme na astrometrickú detekovateľnosť exoplanetárnych systémov. Ukázali sme, že ak je obdobie planéty blízko jedného roka a jej orbitálna rovina je takmer rovnobežná s ekliptickým, orbitálny pohyb hostiteľa môže byť paralaxovým parametrom úplne alebo čiastočne absorbovaný. Ak dôjde k úplnej absorpcii, planéta je astrometricky nezistiteľná. “
Našťastie lovci exoplanet majú nespočetné množstvo iných metód, medzi ktoré patria aj priame a nepriame merania. A pokiaľ ide o pozorovanie planét okolo susedných hviezd, dve z najúčinnejších zahŕňajú meranie dopplerovských posunov v hviezdach (tzv. Metóda radiálnej rýchlosti) a poklesov jasu hviezd (tzv. Tranzitná metóda).
Tieto metódy však trpia vlastným nedostatkom a znalosť ich obmedzení je prvým krokom k ich vylepšeniu. V tejto súvislosti má štúdia Dr. Butkevicha ozveny heliocentrizmu a relativity, kde nám pripomína, že náš vlastný referenčný bod nie je pevne stanovený v priestore a môže ovplyvniť naše pozorovania.
Od lovu exoplanet sa tiež očakáva, že bude mať veľký úžitok z nasadenia nástrojov novej generácie, ako je James Webb Space Telescope, Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) a ďalšie.
