چرا هنوز نتوانسته‌ایم همتایی برای منظومه شمسی پیدا کنیم؟
منظومه های فراخورشیدی کشف‌شده روز به روز در حال افزایش است اما هیچ‌کدام شباهتی به خانه ما ندارند. اصل کوپرنیکی یکی از مفاهیم مهم در اخترشناسی است. بر اساس این اصل، زمین و انسان‌ها جایگاه ویژه یا منحصر‌به‌فردی در جهان ندارند. با این‌حال، وقتی به منظومه شمسی و منظومه‌های ستاره‌ای دیگری که تاکنون در کهکشان شناسایی شده‌اند، نگاه می‌کنیم، بلافاصله با تناقض روبه‌رو می‌شویم: هیچ منظومه‌ای وجود ندارد که حتی از دور به محله خورشیدی ما شبیه باشد.
همه می‌دانیم که منظومه شمسی در نگاه اول بسیار منظم به نظر می‌رسد. یک خورشید زرد، چهار سیاره سنگی، کمربندی از سیارک‌ها با یک سیاره کوتوله، دو غول گازی، دو غول یخی و کمربند بزرگی از اجرام یخی با تعداد زیادی سیاره کوتوله. تمام این اجرام درون ابری از اجرام یخی محصور شده‌اند که دنباله‌دارهای دارای دوره مداری طولانی از آن می‌آیند.
اخترشناسان تاکنون وجود بیش از ۵۹۲۰ سیاره فراخورشیدی را در حدود ۴۵۵۰ منظومه سیاره‌ای تأیید کرده‌اند. این رقم قطعاً زیاد است، اما در برابر صد میلیارد ستاره‌ای که انتظار می‌رود در کهکشان راه شیری وجود داشته باشند، مانند قطره‌ای در اقیانوس به نظر می‌رسد. بنابراین اصل کوپرنیکی همچنان پابرجاست. ما فقط به اندازه کافی منظومه سیاره‌ای ندیده‌ایم.
اخترشناسان گفته‌اند که تاکنون نتوانسته‌اند حتی یک دوقلوی زمین را پیدا کنند، چه برسد به یک دوقلوی کامل منظومه شمسی. با فناوری فعلی پیدا کردن همتای منظومه شمسی کاری بسیار دشوار است.
اجرام فراوان و بی‌شباهت به زمین
بیایید برای بحث، اصل کوپرنیکی را
نادیده بگیریم. با نگاهی به اکتشافات سیاره‌های فراخورشیدی، می‌بینیم که
بسیاری از دنیاها به‌طرز چشمگیری با آنچه در منظومه شمسی می‌شناسیم
متفاوت‌اند. برای مثال، در فهرست سیاره‌های کشف‌شده در خارج از منظومه
شمسی، سیاره‌هایی پوشیده از گدازه و دنیاهایی اقیانوسی داریم؛ همچنین
سیاره‌هایی داریم با جرم‌های بین زمین و نپتون که در دسته‌های «ابرزمین» و
«زیرنپتون» قرار می‌گیرند و در منظومه شمسی هیچ همتایی ندارند. بعضی
سیاره‌ها آن‌قدر کم‌چگال‌اند که به نرمی پشمک هستند و برخی دیگر آن‌قدر از
نزدیک به دور ستاره‌شان می‌چرخند که محکوم به فنا هستند.
اوج عجیب‌بودن را می‌توان در وجود «مشتری‌های داغ» دید؛ سیاره‌های
غول‌پیکر گازی که به‌جای باقی ماندن در بخش بیرونی منظومه‌شان، در فاصله‌ی
بسیاری نزدیکی از ستاره‌ی میزبانشان قرار دارند. این سیاره‌ها احتمالاً در
لبه‌های بیرونی منظومه شکل گرفته‌اند و سپس به سمت داخل مهاجرت کرده‌اند.
اگر سیاره‌هایی دیگری در مسیرشان بوده‌اند، بدشانسی آورده‌اند؛ یا توسط این
سیاره‌ی غول‌پیکر بلعیده یا از منظومه بیرون رانده شده‌اند.
اتفاق
فوق در منظومه شمسی رخ نداده، اگرچه احتمال دارد مشتری از جای قبلی خود
جابه‌جا شده و سیاره‌ی گازی دیگری را به بیرون پرتاب کرده باشد. وجود آن
سیاره‌ی فرضی ممکن است همان عامل پایداری فعلی منظومه شمسی باشد. ممکن است
سایر منظومه‌های سیاره‌ای این‌قدر خوش‌شانس نبوده باشند.
اشکال نه از منظومه‌ها، بلکه از خود ماست
از
نظر آماری، بعید است که ما تنها «خوش‌شانس‌هایی» باشیم که از دل فرایند
پرآشوبِ شکل‌گیری سیاره‌ها به منظومه‌ای پایدار رسیده‌ایم. ساده‌ترین دلیل
اینکه هنوز دوقلوی منظومه شمسی را پیدا نکرده‌ایم، این است که با روش‌ها و
تلسکوپ‌های فعلی، پیداکردنش کار آسانی نیست. در برخی موارد می‌توان
سیاره‌ها را به‌صورت مستقیم تصویربرداری کرد، اما این سیارات معمولاً بزرگ
هستند و در مدارهایی بسیار دورتر از سیارات گازی ما قرار دارند.
سیاره‌ها
را می‌توان با تکنیک «گذار» نیز کشف کرد. در این روش از افت اندک نور
ستاره هنگام گذر سیاره از مقابل آن استفاده می‌شود. روش دیگر «لرزش» است که
با بررسی کشش گرانشی بسیار خفیف سیارات بر ستاره‌شان عمل می‌کند. برای کشف
چنین سیاره‌هایی، به مشاهدات متعدد با روش‌های گوناگون نیاز است و این
فرایند وقتی سیارات به ستاره‌شان نزدیک باشند، بسیار آسان‌تر می‌شود، چون
می‌توان داده‌های لازم را در مدت چند ماه (نه چند سال) جمع‌آوری کرد.
در کشف و رصد سیاره‌های فراخورشیدی، یک سوگیری مشاهده‌ای وجود دارد
اگر
فرض کنیم تمدنی فرازمینی از خط دید مناسبی برخوردار باشد که بتواند عبور
سیاره‌ها از مقابل خورشید را ببیند و تلسکوپ‌های خوبی هم داشته باشد، شاید
بتواند سیاره‌های سنگی را طی چند سال مشاهده مستمر شناسایی کند؛ اما مشتری
هر ۱۱٫۸۶ سال یک‌بار به دور خورشید می‌چرخد. اگر سه مشاهده برای تأیید وجود
آن نیاز باشد، باید بیش از ۳۵ سال آن را تحت نظر بگیرند. برای زحل این عدد
تقریباً به یک قرن می‌رسد.
در
کشف و رصد سیاره‌های فراخورشیدی، یک سوگیری مشاهده‌ای وجود دارد؛ اما بدین
معنا نیست که برای پیداکردن منظومه‌ای شبیه به محله خورشیدی ما به قرن‌ها
زمان نیاز داشته باشیم. مدل‌ها و تحلیل‌های جدید که روی رصدهای بهتر اعمال
شوند، می‌توانند اطلاعات بیشتری از لرزش‌های ستاره‌ای یا تصویربرداری
مستقیم استخراج کنند.
با
پیشرفت فناوری، تعداد سیاراتی با اندازه زمین که کشف شده‌اند افزایش یافته
است. شاید یافتن منظومه‌ای که کمی بیشتر شبیه منظومه شمسی باشد، چندان هم
دور از دسترس نباشد.