נכון לכתיבת שורות אלו, האנושות יודעת על 5,483 כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש – ועל 9,770 עולמות מועמדים, שעדיין מחכים לאישור סופי. מחקר חדש שהתפרסם בכתב העת צופה כי טלסקופ החלל החדש אפלטון של סוכנות החלל האירופית (ESA) צפוי לגלות עוד עשרות אלפי כוכבי לכת חוץ-שמשיים, מהם לפחות 500 כוכבי לכת דמויי-ארץ, ומהם לפחות 12 כוכבי לכת דמויי-ארץ שיקיפו כוכבי שבת דמויי-שמש ב"אזור הישיב" לחיים כפי שאנו מכירים אותם.
לחפש עולם זהה לכדור הארץ
כל צורות החיים שאנו מכירים זקוקות למים נוזלים כממיס (סולבנט), חומרי מזון (ניוטריאנטים), מקור אנרגיה, האפשרות לתרכובות אורגניות מורכבות והגנה מפני קרינה מסוכנת. כמובן, אין פירושו של דבר שלא ייתכנו חיים אחרים לחלוטין, שמבוססים על חומרים אחרים ועושים שימוש בכימיה אחרת, אלא שבהיעדר כל ראיה לכך – מדענים מעדיפים למקד את מאמציהם בחיפוש אחר מקומות דומים למקום האחד שאנחנו יודעים בוודאות שיש בו חיים: כדור הארץ.
אפלטון (או בשמו המלא, PLAnetry Transits and Oscillations of stars), הוא "צייד עולמות" מהדור הבא. הטלסקופ, שישוגר ב-2026 לנקודת לגראנז' 2, יסרוק למעלה מ-245,000 מערכות כוכבים מסוג F, G ו-K מהסדרה הראשית, כלומר ננסים צהובים-לבנים, ננסים צהובים וננסים כתומים. השמש שלנו היא כוכב מסוג ננס צהוב, כך שאפלטון יתמקד בעולמות הדומים לכדור הארץ במערכות כוכבים הדומות למערכת השמש.
בדומה לקודמיו קפלר, TESS ו-CHEOPS, אפלטון ישתמש בשיטת הליקוי או המעבר (טרנזיט): הוא יחפש אחר עצמים החולפים בין הטלסקופ לבין הכוכבים, וכך מעמעמים מחזורית את אור הכוכב. אך בשעה שהטלסקופים הקודמים יכלו למצוא עולמות רק באזור הישיב של ננסים אדומים – כלומר במרחק מהכוכב שמאפשר את קיומם של מים נוזלים על פני השטח – אפלטון יהיה הראשון שיהיה מסוגל להבחין גם בכוכבי לכת דמויי-ארץ באזור הישיב של כוכבים דמויי-שמש.
כמו כל טלסקופ חלל, זמנו של אפלטון יהיה יקר מאוד (הטלסקופ עצמו יעלה כ-600 מיליון יורו). לכן צוות החוקרים הגרמני, בהובלת המרכז הגרמני לחקר החלל (DLR), השתמש בתוצאות של טלסקופ החלל קפלר כדי לנסות ולחזות כמה עולמות יגלה אפלטון – ולדעת לאן ומתי לכוון אותו.
הצוות מצא כי הסיכוי שטלסקופ החלל יבחין בכוכב לכת בגודל כדור הארץ בדיוק בעודו חולף על פני כוכב שבת בגודל השמש, עם מסלול הקפה שאורך 365 ימים (כדי שהמים על פני השטח שלו לא יתאדו ולא יקפאו) עומד על 0.47% בלבד. אך מאחר שהטלסקופ יסרוק מספר גדול כל כך של מערכות כוכבים – המודל הסטטיסטי מנבא שאפלטון יימצא עשרות אלפי כוכבי לכת חוץ-שמשיים בארבע שנות פעילותו, ומהם לפחות 12 כוכבי לכת שיהיו בדיוק בגודל של כדור הארץ, יהיו במרחק דומה מהכוכב שלהם, ושהכוכב שלהם יהיה חם ומאיר כשלנו.
השלב הבא: למדוד את ההרכב האטמוספרי של כדור ארץ חוץ-שמשי
כמובן, מציאת כוכבי לכת שיכולים לקיים חיים היא רק הצעד הראשון. הצעד השני יהיה לחפש חיים באותם כוכבי לכת. כיום, טלסקופים יכולים למדוד משתנים פשוטים יחסית של כוכבי לכת חוץ-שמשיים, כמו מסה, גודל ומרחק מהכוכב – אבל קשה מאוד למדוד משתנים כמו טמפרטורה והרכב אטמוספרי.
בימים אלה השלימו מדענים סיניים את בדיקת ההיתכנות של טלסקופ מהדור הבא הבא, שידע לגלות חיים באמצעות צפייה ישירה בכוכבי לכת. הטלסקופ, ששמו טיאנלין (Tianlin, או "שכנים של השמיים"), ידע למדוד את הרכב האטמוספרות של כוכבי לכת חוץ-שמשיים דמויי-ארץ.
עד כה, מדענים הצליחו לעיתים נדירות למדוד את ההרכב האטמוספרי והטמפרטורה של כוכבי לכת חוץ-שמשיים שהיו ענקים גזיים דמויי-צדק – ורחוקים מאוד מהכוכב שלהם. הם עשו זאת בשיטת הליקוי: מחכים שכוכב לכת יחלוף על פני כוכב השבת שלו (ביחס לטלסקופ), ומנתחים את אור הכוכב כפי שהוא מסונן על ידי האטמוספרה של העולם. מאחר שיסודות כימיים שונים בולעים גלי אור שונים, ניתוח ספקטרוגרפי של האור מאפשר לנו להגיד אם באטמוספרה מסוימת יש אדי מים, למשל.
הבעיה שרק שבריר מזערי מאור הכוכב משתקף באטמוספרה של העולם, והשיטה הזאת הופכת לבלתי אפשרית כשמדובר בעולמות קטנים וקרובים יחסית לכוכב שלהם, כמו כדור הארץ. טיאנלין, שמראותיו יהיו בגודל שישה מטרים, בדומה למראות הראשיות של טלסקופ החלל ג'יימס ווב, יעבוד בשיטה אחרת: הוא ישתמש בקרונוגרף כדי לחסום את אור הכוכב. קרונוגרף הוא מכשיר שמחובר לטלסקופ וחוסם את אור הכוכב. כלומר הוא יוצר ליקוי מלאכותי, שמאפשר לנתח את אור הכוכב המשתקף חזרה מהאטמוספרה של העולם בכל עת ומכל זווית.
במחקר חדש מטעם מינהל החלל הסיני (CNSA), שפורסם ב- Astronomy and Astrophysics, מתכנני המשימה מעריכים שטיאנלין יהיה מוכן לשיגור בתוך 10-15 שנים, ובמהלך משימה בת ארבע שנים ינתח את האטמוספרה של מאות כוכבי לכת דמויי-ארץ באזור הישיב, כשהוא מחפש חתימות ביולוגיות וטכנולוגיות כמו מתאן, חמצן וכלורופיל.