Die Exoplaneten summieren sich und mit Tausenden zu studieren, können die Ressourcen der Wissenschaftler nicht mithalten.
(Bild: © NASA)
Als Befund fremde Welten ist einfacher geworden, das Erlernen jedes einzelnen Details, das Wissenschaftler können, ist vielleicht überraschend zu einer Verschwendung wertvoller Zeit für Instrumente und Computer geworden.
Bisher haben Wissenschaftler 4.104 bestätigte Exoplaneten entdeckt. Aber für jeden bestätigter Planet Wenn Astronomen festnageln, gibt es eine Handvoll Vielleicht-Planeten in den Daten, Flüstern in den Daten, die von Schluckauf oder tanzenden Sternenpaaren oder potenziellen Sternen stammen könnten, die den Schnitt nicht ganz geschafft haben. Und Wissenschaftler haben nicht mehr die Ressourcen, um die Identitätskrise jedes potenziellen Planeten zu analysieren.
"Es ist so weit gekommen, dass wir jetzt so viele zur Auswahl haben - es gibt so viele spannende Kandidaten Wir müssen uns nicht jeden einzelnen ansehen und jeden einzelnen bestätigen ", sagte Jessie Christiansen, Astronomin bei Caltech und Exoplanet Science Institute der NASA, gegenüber Space.com." Man muss wirklich Prioritäten setzen, man muss Schauen Sie sich diese Liste der Planeten an, die herauskommen, und sagen Sie: "OK, über welche werden wir wirklich am meisten lernen?"
Die korrekte Bestätigung eines Exoplaneten ist ein mühsamer Prozess, bei dem Wissenschaftler sowohl die Größe als auch die Masse des Objekts bestimmen müssen, um andere Phänomene auszuschließen, die sich als Planet tarnen. Diese Beobachtungen verwenden Instrumente, die in hohe Nachfrage von Wissenschaftlern eine Vielzahl von Phänomenen zu studieren.
Und der Bestätigungsprozess kann zeitaufwändig sein. In besonders knorrigen Situationen, sagte Christiansen, kann es bis zu einem Jahr dauern. "Einige dieser Planetenkandidaten wirklich, wenn es seine Haken in dir hat, wenn es dein Ding wird, das du zu lösen versuchst", sagte sie, "kannst du die ganze Zeit in diese Dinge versinken."
Es gibt jedoch zwei verschiedene Möglichkeiten lerne etwas über Exoplaneten. Ein Ansatz zoomt auf einzelne Planeten, um so viel wie möglich zu lernen - ob es felsig oder gasförmig ist, ob es eine Atmosphäre hat und wie diese Atmosphäre aussieht, wie sie möglicherweise so geworden ist, wie sie ist. Diese Fragen können jedoch nur über Planeten beantwortet werden, die besonders helle Sterne umkreisen. Andernfalls können Wissenschaftler nicht genügend Daten erhalten.
Der zweite Ansatz befasst sich mit der Vielfalt der Planeten im gesamten Universum als Population. "Die Kepler-Mission war an Statistiken interessiert", sagte Christiansen. "Es ging darum, Tausende von Planeten dazu zu bringen, in unsere Eimer zu stecken und zu sagen: 'OK, dieser ist der häufigste, dieser ist der nächsthäufigste und so etwas.'"
Welches ist genau das, was die Kepler-Weltraumteleskop tat zwischen 2009 und 2018 während seiner zwei unterschiedlichen Missionen, genannt Kepler und K2, und fand mehr als 2.500 bestätigte Exoplaneten. Diese Fülle an Reichtümern habe zu einer Veränderung der Denkweise der Wissenschaftler geführt, sagte Christiansen, als einzelne Welten weniger einzigartig wurden.
"Wenn es der 80. ist heißer Jupiter Das wurde gefunden und wir haben keinen Grund zu der Annahme, dass es anders sein wird als die 79, die davor waren ", sagte sie." Werden wir es wirklich auf die gleiche Weise prüfen, wie wir die ersten 79 geprüft haben? "
Als sich die Kepler-Entdeckungen häuften, führten die Wissenschaftler eine neue Technik zur Bewertung potenzieller Planeten ein, die als Validierung bezeichnet wurde. Mit leichter zu erfassenden Beobachtungen führen Astronomen ein statistisches Modell durch, in dem die Wahrscheinlichkeit von Erklärungen außerhalb des Planeten für die von ihnen erfassten Daten bewertet wird. Unterhalb eines bestimmten Grenzwerts ist dies gut genug für Wissenschaftler, die sich auf die Untersuchung von Populationen von Exoplaneten konzentrieren.
"Es gab diese Revolution auf diesem Gebiet in unserem Denken, das heißt, wir müssen nicht jeden einzelnen bestätigen, wir können sie validieren", sagte Christiansen. "Sie glauben also, dass es statistisch gesehen ein Planet ist, aber Sie haben es tatsächlich nicht getan die Masse gemessen. Das ist billig - ich verwende Luftzitate - das ist eine billige Art, Planeten zu bestätigen. "
Aber selbst die Validierung von Planeten ist für Exoplanetenwissenschaftler jetzt zu teuer, um sie auf jede potenzielle Welt anzuwenden. Und die Knappheit an Ressourcen zur Bestätigung des Planeten, mit denen Astronomen konfrontiert sind, wird nur zu einem größeren Problem werden, sagte Christiansen.
Im April 2018 startete die NASA ihren neuen Planetensucher, den Transit Exoplanet Survey Satellite oder TESS. Wissenschaftler erwarten, dass in ihren Daten etwa 16.000 Planeten entdeckt werden - dies erfordert jedoch, dass irgendwo in der Nähe von 100.000 bis 300.000 Kandidatenplaneten geschnüffelt und jeweils bewertet wird.
"Jetzt muss ich mir all diese Kandidaten ansehen und entscheiden, welche ich überhaupt bestätigen möchte", sagte Christiansen, die sagte, sie sei begeistert von der Fülle der Exoplaneten, trotz der strengen Priorisierung, die dies erfordert. "Ich habe seit 2004 - 15 Jahren - nach Planeten gejagt, und viele Wissenschaftler haben noch länger gejagt. Und dies ist das erste Mal, dass ich mich wirklich zurückgelehnt habe und gegangen bin: 'Wow. Es lohnt sich nicht, etwas davon zu tun." das nur in Bezug auf die Zeit. '"
Und die Verlegenheit des Reichtums werde nur weitergehen, sagte sie. Der nächste Exoplanetenfinder der NASA, der Weitfeld-Infrarot-Vermessungsteleskop (WFIRST)können es Wissenschaftlern ermöglichen, 100.000 bestätigte Exoplaneten zu entdecken - was bedeutet, dass noch mehr Hunderttausende von Kandidaten bewertet werden müssen.
"Ich denke, dass es als Instrument für die Zukunft noch wichtiger sein wird, neue statistische Wege zu finden, um damit umzugehen", sagte Christiansen. "Wir haben mehr Planeten als Ressourcen, aber das wird für das nächste Jahrzehnt nur exponentiell schlimmer und viel schlimmer."
- 7 Möglichkeiten, außerirdische Planeten zu entdecken
- Einen Exoplaneten fotografieren: Wie schwer kann es sein?
- Die seltsamsten außerirdischen Planeten in Bildern
