Stenet? Beboelig? Måler en galakse af planeter

De planeter, der hidtil er blevet opdaget på tværs af Mælkevejen, er brogede, myldrende mængde:varme Jupiters, gasgiganter, lille, klippeverdener og mystiske planeter større end Jorden og mindre end Neptun. Mens vi forbereder os på at tilføje mange tusinde mere til de tusinder, der allerede er fundet, søgen fortsætter efter beviser på liv – og efter en verden, der ligner vores egen.

Og efterhånden som vores rumteleskoper og andre instrumenter bliver mere og mere følsomme, vi begynder at nulstille.

Opdagelserne hidtil inspirerer spænding og nysgerrighed blandt videnskabsmænd og offentligheden. Vi har fundet klippeplaneter i Jordens størrelsesområde, i den rigtige afstand fra deres moderstjerner til at rumme flydende vand. Selvom disse egenskaber ikke garanterer en beboelig verden – vi kan endnu ikke helt sige, om disse planeter virkelig besidder atmosfærer eller oceaner – kan de hjælpe med at pege os i den rigtige retning.

Fremtidige rumteleskoper vil være i stand til at analysere lyset fra nogle af disse planeter, søger efter vand eller en blanding af gasser, der ligner vores egen atmosfære. Vi vil få en bedre forståelse af temperaturer på overfladen. Mens vi fortsætter med at afkrydse elementer på beboelseslisten, vi kommer tættere og tættere på at finde en verden, der bærer genkendelige tegn på liv.

Blandt de mest kritiske faktorer i formningen og udviklingen af ​​en beboelig planet er arten af ​​dens moderstjerne. Stjernens masse, størrelse og alder bestemmer afstanden og omfanget af dens "beboelige zone" - området omkring en stjerne, hvor temperaturen potentielt tillader flydende vand at samle sig på en planets overflade.

Stjernekortlægning af galaksen

Den Europæiske Rumorganisations Gaia-satellit, lanceret i 2013, er ved at blive en af ​​historiens største stjernekortlæggere. Den er afhængig af en række højpræcisionsinstrumenter til at måle stjernelysstyrke, afstand, og sammensætning. Det ambitiøse mål er at skabe et tredimensionelt kort over vores Mælkevejsgalakse. Diagrammet inkluderer indtil videre positionerne for omkring 1,7 milliarder stjerner, med afstande for omkring 1,3 mia.

Det har foranlediget en revurdering af stjernestørrelser for at finde ud af, om nogle kan være større, mindre, svagere eller lysere, end forskerne havde troet.

Det viser sig, at mange af stjernerne viste sig at være lysere - og større - end tidligere undersøgelser anslået. Til holdet, der administrerer eksplosionen af ​​planetfund fra NASAs Kepler-rumteleskop, begyndende i 2009, det betyder også en revision af størrelserne for planeterne i kredsløb omkring dem.

Hvis en stjerne er lysere end vi troede, det er ofte også større, end vi troede. Planeten i kredsløb omkring den, målt proportionalt ved transitmetoden, skal også være større.

Det betyder, at nogle af de planeter, der menes at have en størrelse og temperatur svarende til Jordens, er virkelig større – og normalt, varmere.

"Gaia har forbedret afstande og har forbedret vurderinger af, hvor lys en stjerne er, og hvor stor en planet er, " sagde Eric Mamajek, den stedfortrædende programchef for NASA's Exoplanet Exploration Program. "Hele spørgsmålet har altid været, hvor godt forstår vi stjernen? Dette er bare endnu et kapitel af den igangværende historie."

De seneste videnskabelige data fra Gaia-rumsonden giver også anledning til en revurdering af de mest lovende "beboelige zone"-planeter fundet af observatorier rundt om i verden, samt rumbaserede instrumenter som NASAs Kepler. Som videnskabsmænd udstryger både observationer og definitioner af, hvad vi betragter som en potentielt beboelig verden, bedre data bringer os tættere på at finde sådan en planet og – måske lige så vigtigt – at finde vores egen planets plads blandt dem.

Af de 3, 700 exoplaneter - planeter omkring andre stjerner - bekræftet af videnskabsmænd indtil videre, omkring 2, 600 blev fundet af Kepler-rumteleskopet. Kepler jager efter den lille formørkelse, eller dyppe i stjernelys, som en planet krydser sin stjernes ansigt.

Den seneste analyse af Keplers opdagelser viser, at 20 til 50 procent af stjernerne på himlen sandsynligvis har små, potentielt stenede planeter i deres beboelige zoner. Vores første estimat på næsten Jorden, planeter i beboelig zone fra Kepler-rumsonden pr. 19. juni, 2017, var 30. Foreløbig analyse af nyere data, på både disse exoplaneter og deres værtsstjerner, viser, at tallet sandsynligvis er mindre - muligvis mellem 2 og 12.

Der er brug for meget mere data, herunder en bedre forståelse af, hvordan en planets størrelse hænger sammen med dens sammensætning.

"Vi forsøger stadig at finde ud af, hvor stor en planet kan være og stadig være stenet, " sagde Jessie Dotson, en astrofysiker ved NASAs Ames Research Center i Californiens Silicon Valley. Hun er også projektforsker for Keplers nuværende, udvidet mission, kendt som K2.

Ved første øjekast, den seneste analyse kan virke skuffende:færre stenede, potentielt beboelige verdener blandt de tusindvis af exoplaneter fundet indtil videre. Men det ændrer ikke på en af ​​de mest forbløffende konklusioner efter mere end 20 års observation:Planeter i den beboelige zone er almindelige.

Flere og bedre data om disse langt fjerne planeter betyder et mere nøjagtigt demografisk portræt af et univers af planeter – og en mere nuanceret forståelse af deres sammensætning, mulige atmosfærer og livsbærende potentiale.

Det burde sætte os på mere solidt grundlag for den kommende strøm af exoplanetopdagelser fra TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), og fremtidige teleskoper også. Det bringer os et skridt nærmere i vores søgen efter en lovende planet blandt en galakse af stjerner.

"Dette er den spændende del af videnskaben, " sagde Dotson. "Så ofte, vi er virkelig portrætteret som, "Nu kender vi denne historie." Men jeg har en teori:Forskere elsker det, når vi ikke ved noget. Det er jagten, der er så spændende.«