ในการตามล่าหาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะนักดาราศาสตร์และผู้ที่ชื่นชอบสามารถได้รับการอภัยสำหรับการมองโลกในแง่ดี ในการค้นพบดาวเคราะห์หินยักษ์ก๊าซยักษ์และวัตถุท้องฟ้าอื่น ๆ นับพันมันเป็นเรื่องที่มากเกินไปที่จะหวังว่าสักวันหนึ่งเราจะพบโลกของแท้ ไม่ใช่แค่ดาวเคราะห์ที่มีลักษณะคล้ายโลก (ซึ่งมีความหมายเหมือนรูปร่างของหินขนาดเท่ากัน) แต่เป็น Earth 2.0 ที่แท้จริง?
นี่เป็นหนึ่งในเป้าหมายของนักล่าดาวเคราะห์นอกระบบที่กำลังค้นหาระบบดาวใกล้เคียงเพื่อหาดาวเคราะห์ที่ไม่เพียง แต่เป็นหิน แต่โคจรรอบภายในเขตเอื้ออาศัยของดาวแสดงสัญญาณของชั้นบรรยากาศและมีน้ำอยู่บนพื้นผิว แต่จากการศึกษาใหม่โดย Alexey G. Butkevich นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จากหอสังเกตการณ์ Pulkovo ในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กประเทศรัสเซียความพยายามของเราในการค้นหา Earth 2.0 อาจถูกขัดขวางโดยโลกเอง!
การศึกษาของ Butkevich มีชื่อว่า "Astrometric Exoplanet Detectability และ Earth Orbital Motion" ได้รับการเผยแพร่เมื่อไม่นานมานี้ใน ประกาศรายเดือนของสมาคมดาราศาสตร์. เพื่อประโยชน์ในการศึกษาของเขาดร. บุตเควิชตรวจสอบว่าการเปลี่ยนแปลงในตำแหน่งการโคจรของโลกนั้นทำให้ยากต่อการตรวจวัดการเคลื่อนที่ของดาวรอบศูนย์แบริสโตมิเตอร์ของมันอย่างไร
วิธีการตรวจจับดาวเคราะห์นอกระบบนี้ซึ่งการเคลื่อนที่ของดาวรอบจุดศูนย์กลางมวลของระบบดาว (barycenter) เป็นที่รู้จักกันในชื่อ Astrometic Method โดยพื้นฐานแล้วนักดาราศาสตร์พยายามที่จะตรวจสอบว่าการมีสนามแรงโน้มถ่วงรอบดาวฤกษ์ (เช่นดาวเคราะห์) ทำให้ดาวฤกษ์โยกเยกไปมาหรือไม่ นี่เป็นเรื่องจริงในระบบสุริยะที่ซึ่งดวงอาทิตย์ของเราถูกดึงไปมารอบ ๆ ศูนย์กลางร่วมโดยการดึงดาวเคราะห์ทั้งหมดออกไป
ในอดีตเทคนิคนี้ถูกใช้เพื่อระบุดาวคู่ด้วยความแม่นยำระดับสูง ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมามันได้รับการพิจารณาว่าเป็นวิธีการที่เหมาะสมสำหรับการล่าดาวเคราะห์นอกระบบ นี่ไม่ใช่งานง่ายเนื่องจากการโยกเยกค่อนข้างยากที่จะตรวจจับในระยะทางที่เกี่ยวข้อง และจนถึงเมื่อเร็ว ๆ นี้ระดับความแม่นยำที่จำเป็นในการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้อยู่ที่ความไวของเครื่องมือ
สิ่งนี้กำลังเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วด้วยเครื่องมือที่ได้รับการปรับปรุงซึ่งอนุญาตให้มีความแม่นยำจนถึงไมโครวินาที ตัวอย่างที่ดีของเรื่องนี้คือยานอวกาศ Gaia ของ ESA ซึ่งถูกนำไปใช้ในปี 2013 เพื่อจัดทำแคตตาล็อกและวัดการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของดาวนับพันล้านดวงในกาแลคซีของเรา เนื่องจากสามารถทำการวัดที่ 10 ไมโครวินาทีเชื่อว่าภารกิจนี้สามารถทำการวัดทางดาราศาสตร์เพื่อค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบ
แต่ตามที่ Butkevich อธิบายมีปัญหาอื่น ๆ เมื่อมันมาถึงวิธีนี้ “ แบบจำลองแอสโตรเมทริกมาตรฐานตั้งอยู่บนสมมติฐานที่ว่าดาวเคลื่อนที่อย่างสม่ำเสมอเมื่อเทียบกับระบบสุริยะบาริเซนทร์” เขากล่าว แต่เมื่อเขาอธิบายต่อไปเมื่อตรวจสอบผลกระทบของการเคลื่อนที่ของวงโคจรของโลกต่อการตรวจจับทางดาราศาสตร์นั้นมีความสัมพันธ์ระหว่างวงโคจรของโลกกับตำแหน่งของดาวฤกษ์ที่สัมพันธ์กับระบบแบริเซนเตอร์ของมัน
เพื่อให้เป็นอีกวิธีหนึ่งดร. บุตเควิชตรวจสอบว่าการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์ของเราหรือไม่และการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์รอบจุดศูนย์กลางมวลของมันอาจส่งผลกระทบต่อการยกเลิกการตรวจวัดพารัลแลกซ์ของดาวอื่น ๆ สิ่งนี้จะทำการตรวจวัดการเคลื่อนที่ของดาวได้อย่างมีประสิทธิภาพออกแบบมาเพื่อดูว่ามีดาวเคราะห์ดวงใดโคจรรอบหรือไม่โดยไร้ประโยชน์ หรือตามที่ดร. บุคเควิชกล่าวไว้ในการศึกษาของเขา:
“ มันชัดเจนจากการพิจารณาเชิงเรขาคณิตอย่างง่าย ๆ ว่าในระบบดังกล่าวการเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์แม่ภายใต้เงื่อนไขบางอย่างอาจสังเกตได้ใกล้เคียงกับผลของการเป็นแนวรัลแลกติกหรือแม้กระทั่งแยกไม่ออก นั่นหมายความว่าการเคลื่อนไหวของวงอาจจะถูกดูดกลืนโดยพารามิเตอร์พารารัลแลกซ์บางส่วนหรือทั้งหมด”
สิ่งนี้จะเป็นจริงอย่างยิ่งโดยเฉพาะกับระบบที่ระยะเวลาการโคจรของดาวเคราะห์หนึ่งปีและมีวงโคจรที่อยู่ใกล้กับสุริยุปราคาของดวงอาทิตย์ - เช่นวงโคจรของโลกเอง! ดังนั้นโดยทั่วไปนักดาราศาสตร์จะไม่สามารถตรวจสอบ Earth 2.0 โดยใช้การตรวจวัดทางดาราศาสตร์เพราะวงโคจรของโลกและการโยกเยกของดวงอาทิตย์จะทำให้การตรวจจับใกล้เคียงเป็นไปไม่ได้
ดังที่ดร. Butkevich กล่าวไว้ในบทสรุป
“ เรานำเสนอการวิเคราะห์ผลกระทบของการเคลื่อนที่ของวงโคจรโลกที่มีต่อการตรวจจับทางดาราศาสตร์ของระบบดาวเคราะห์นอกระบบ เราแสดงให้เห็นว่าหากระยะเวลาของดาวเคราะห์ใกล้เคียงกับหนึ่งปีและระนาบการโคจรของมันนั้นเกือบขนานกับสุริยุปราคาการโคจรของโฮสต์อาจถูกดูดกลืนโดยพารามิเตอร์พารารัลแลกซ์ทั้งหมดหรือบางส่วน หากการดูดซับเต็มเกิดขึ้นดาวเคราะห์จะไม่สามารถตรวจจับทางดาราศาสตร์ได้”
โชคดีที่นักล่าดาวเคราะห์นอกระบบมีวิธีการอื่นให้เลือกมากมายเช่นการวัดทั้งทางตรงและทางอ้อม และเมื่อพูดถึงการตรวจจับดาวเคราะห์รอบ ๆ ดาวฤกษ์ใกล้เคียงสองสิ่งที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดเกี่ยวข้องกับการวัดการเลื่อนดอปเปลอร์ในดาว (อาคาวิธีการ Radial Velocity) และลดความสว่างของดาว
อย่างไรก็ตามวิธีการเหล่านี้ต้องเผชิญกับข้อเสียของตนเองและการรู้ข้อ จำกัด ของพวกเขาเป็นขั้นตอนแรกในการปรับแต่ง ในแง่ที่การศึกษาของดร. บุตเควิชสะท้อนเสียงเฮลิเซนท์รูมและสัมพัทธภาพซึ่งเราได้รับการเตือนว่าจุดอ้างอิงของเราไม่ได้อยู่ในอวกาศและมีอิทธิพลต่อการสังเกตของเรา
การล่าดาวเคราะห์นอกระบบก็คาดว่าจะได้รับประโยชน์อย่างมากจากการติดตั้งเครื่องมือรุ่นต่อไปเช่นกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์, Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) และอื่น ๆ
