De exoplaneten tellen op en met duizenden om te bestuderen, kunnen de bronnen van wetenschappers het niet bijhouden.
(Afbeelding: © NASA)
Als bevinding buitenaardse werelden is gemakkelijker geworden, het leren van elk detail dat wetenschappers kunnen zijn, is misschien verrassend genoeg een verspilling van kostbare tijd van zowel instrumenten als computers geworden.
Tot op heden hebben wetenschappers 4.104 bevestigde exoplaneten ontdekt. Maar voor iedereen bevestigde planeet die astronomen nagelen, er zijn een handvol misschien-planeten in de gegevens, gefluister in de gegevens die afkomstig kunnen zijn van hikkende sterren of paren van dansende sterren of toekomstige sterren die niet helemaal de doorslag hebben gegeven. En wetenschappers hebben niet langer de middelen om de identiteitscrisis van elke potentiële planeet te analyseren.
'Het is zo ver gekomen dat we nu zoveel kunnen kiezen - er zijn er zo veel spannende kandidaten omdat we er eigenlijk niet naar hoeven te kijken en ze allemaal te bevestigen ', vertelde Jessie Christiansen, een astronoom bij Caltech en NASA's Exoplanet Science Institute, aan Space.com.' Je moet echt prioriteiten stellen, je moet kijk naar deze lijst met planeten die naar buiten komen en zeg: 'Ok, over welke denken we echt dat we het meeste gaan leren?' '
Het correct bevestigen van een exoplaneet is een moeizaam proces waarbij wetenschappers zowel de grootte als de massa van het object moeten bepalen om andere fenomenen die zich voordoen als planeet uit te sluiten. Die waarnemingen gebruiken instrumenten die in hoge vraag van wetenschappers een groot aantal verschijnselen bestuderen.
En het bevestigingsproces kan tijdrovend zijn. In bijzonder knoestige situaties, zei Christiansen, kan het tot een jaar duren. 'Sommige van deze planeetkandidaten, als het je raakt, als het je ding wordt dat je probeert op te lossen,' zei ze, 'kun je je voortdurend in deze dingen verdiepen.'
Maar er zijn twee verschillende manieren leer over exoplaneten. Eén benadering zoomt in op individuele planeten om zoveel mogelijk te leren - of het nu rotsachtig of gasvormig is, of het een atmosfeer heeft en hoe die atmosfeer eruit ziet, hoe het misschien is geworden zoals het is. Maar deze vragen kunnen alleen worden beantwoord over planeten die rond bijzonder heldere sterren draaien; anders krijgen wetenschappers niet genoeg gegevens.
De tweede benadering kijkt naar de diversiteit van planeten in het hele universum als populatie. 'De Kepler-missie was geïnteresseerd in statistieken', zei Christiansen. 'Het ging erom duizenden planeten in onze emmers te krijgen en te zeggen:' Oké, deze komt het meest voor, deze is de volgende meest voorkomende en dat soort dingen. ''
Dat is precies wat de Kepler Space Telescope deed tussen 2009 en 2018 tijdens zijn twee verschillende missies, genaamd Kepler en K2, waarbij meer dan 2500 bevestigde exoplaneten werden gevonden. Die overvloed aan rijkdom veroorzaakte een verschuiving in de denkwijze van wetenschappers, zei Christiansen, omdat individuele werelden minder uniek werden.
'Als het de 80ste is hete Jupiter die is gevonden en we hebben geen enkele reden om aan te nemen dat het anders zal zijn dan de 79 die eraan voorafgingen ', zei ze,' gaan we het echt op dezelfde manier onderzoeken als we de eerste 79 onder de loep namen? '
En zo introduceerden wetenschappers, naarmate de ontdekkingen van Kepler zich opstapelden, een nieuwe techniek voor het evalueren van potentiële planeten, genaamd validatie. Met gemakkelijker te verkrijgen waarnemingen, voeren astronomen een statistisch model uit dat de waarschijnlijkheid evalueert van niet-planetaire verklaringen voor de gegevens die ze hebben verkregen; onder een bepaalde grenswaarde, dat is goed genoeg voor wetenschappers die zich richten op het onderzoeken van populaties van exoplaneten.
"Er was een revolutie in het veld in ons denken, dat was, we hoeven ze niet allemaal te bevestigen, we kunnen ze valideren", zei Christiansen. 'Dus je gelooft statistisch gezien een planeet, maar dat heb je eigenlijk niet mat de massa. Dat is een beetje goedkoop - ik gebruik luchtquotes - dat is een soort goedkope manier om planeten te bevestigen. '
Maar zelfs het valideren van planeten is voor exoplanetenwetenschappers nu een te duur proces om op elke potentiële wereld toe te passen. En de schaarste aan middelen voor planeetbevestiging waarmee astronomen worden geconfronteerd, wordt alleen maar een groter probleem, zei Christiansen.
In april 2018 lanceerde NASA zijn nieuwe planeetzoeker, de Transit Exoplanet Survey Satellite of TESS. Wetenschappers verwachten ongeveer 16.000 planeten die in hun gegevens zijn gevonden te bevestigen, maar daarvoor moeten ze ergens in de buurt van 100.000 tot 300.000 kandidaat-planeten opsnuiven en ze allemaal evalueren.
'Nu moet ik al deze kandidaten bekijken en beslissen welke ik zelfs wil bevestigen', zei Christiansen, die zei opgewonden te zijn over de overvloed aan exoplaneten, ondanks de strikte prioriteit die het vereist. "Ik ben op jacht naar planeten sinds 2004 - 15 jaar - en veel wetenschappers jagen nog langer. En dit is de eerste keer dat ik echt achterover leun en weg ben," Wauw. Het is het niet waard om wat van dit, alleen in termen van tijd. ''
En de schaamte van rijkdom zal alleen maar voortduren, zei ze. NASA's volgende exoplaneetzoeker, de Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST), kunnen wetenschappers 100.000 bevestigde exoplaneten ontdekken - wat betekent dat nog meer honderdduizenden kandidaten moeten evalueren.
"Het bedenken van nieuwe statistische manieren om hiermee om te gaan zal volgens mij nog belangrijker zijn als hulpmiddel voor de toekomst", aldus Christiansen. 'We hebben meer planeten dan we hebben, maar dat wordt alleen maar erger en veel erger voor het komende decennium.'
- 7 manieren om buitenaardse planeten te ontdekken
- Een exoplaneet fotograferen: hoe moeilijk kan het zijn?
- De vreemdste buitenaardse planeten in afbeeldingen
