Index · Artikel · Der Himmel Kann mit erdähnlichen Planeten gefüllt werden

Der Himmel Kann mit erdähnlichen Planeten gefüllt werden

2013-11-04 7
   
Advertisement
résuméKünstlerische Darstellung eines erdähnlichen Welt zu einem nahe gelegenen Stern umkreisen. Eine der größten Fragen in der Astronomie heute ist einfach zu fragen, und unglaublich schwer zu beantworten: Wie viele erdähnliche Planeten im Universum gibt?
Advertisement

Der Himmel Kann mit erdähnlichen Planeten gefüllt werden


Künstlerische Darstellung eines erdähnlichen Welt zu einem nahe gelegenen Stern umkreisen.

Eine der größten Fragen in der Astronomie heute ist einfach zu fragen, und unglaublich schwer zu beantworten: Wie viele erdähnliche Planeten im Universum gibt?

Durch erdähnlichen, ich meine Planeten in etwa die Größe der Erde, und die auch in etwa die gleiche Temperatur wie die Erde sind. So können wir frigide iceballs weit von ihren Sternen zu ignorieren, kochende Lava Planeten zu nahe, und Riese und dinky Planeten. Wir wollen über potenziell bewohnbaren Planeten zu wissen, wo das Leben wie wir es kennen hat einen Schuss auf eine Zehe bekommen (oder pseudopod) halten.

Diese Frage ist schwer zu beantworten, weil solche Planeten sind schwach und sehr schwer zu erkennen. Doch heute ein Team von Astronomen hat angekündigt , sie zu einer verblüffenden Schluss gekommen sind: Etwa ein Fünftel der sonnenähnlichen Sterne sollten erdähnliche Planeten haben sie umkreisen.

Diese Schlussfolgerung nimmt ein wenig Erklärung, und beinhaltet einige Vorbehalte. Trotzdem denke ich , ihre Zahl robust ist, und in der Tat die Gesamtzahl der erdähnlichen Planeten kann unterschätzen (wenn man Sterne, die nicht nur wie unsere Sonne enthalten).

Sehen das Licht

Die Astronomen sah Daten aus dem Kepler Raumschiff , das in einem kleinen Fleck am Himmel mehr als 150.000 Sterne beobachtet. Seit vier Jahren beobachtet er diese Sterne alle 30 Minuten, nach verräterischen taucht in ihre Helligkeiten suchen. Die Idee ist, dass, wenn ein Stern einen Planeten (oder Planeten) hat, und wir passieren die Umlaufbahn des Planeten edge-on, um zu sehen, dann werden wir einen kleinen Tropfen in der Sternhelligkeit jedes Mal, sehen die Planeten Transite (geht direkt in vor) dem Stern.

Und es funktioniert! Kepler hat so etwas wie 3000 mögliche Planeten in der Probe, etwa ein Drittel davon bestätigt wurden nachgewiesen. Wie es passiert, sind größere Planeten leichter zu erkennen, weil sie mehr Sternenlicht blockieren, so dass das Bad zu sehen leichter (in der Tat, Sie die Größe des dip erzählt die Größe des Planeten, wenn Sie wissen, wie groß der Stern auch ist). Auch Planeten schließen, um ihre Stars leichter zu finden, weil sie schneller umkreisen und Sie bekommen mehr Einbrüche als auch zu beobachten. Deshalb groß (Jupiter-Größe) Planeten auf wirklich kurzen Umlaufbahnen die ersten, die zu finden waren. Sie sind wirklich leicht zu erkennen.

Aber wir sind voreingenommen, wir Menschen. Während das Leben viele verschiedene Formen annehmen könnte, wissen wir , dass das Leben auf der Erde flüssiges Wasser benötigt. So wollen wir wissen, wie viele Planeten gibt, die haben Bedingungen, die ähnlich der Erde: etwa die gleiche Schwerkraft wie die Erde, eine Zusammensetzung, die ist Metal und Rock (und nicht ein Gasriese) und die richtige Temperatur für flüssiges Wasser existieren. Die Temperatur hängt davon ab, wie heiß der Stern ist, und wie weit der Planet ist von ihm. Es hängt auch von vielen anderen Dinge, wie wenn der Planet eine dicke oder dünne Atmosphäre hat, und so weiter, aber jetzt können wir es allgemeinere halten.

Der Himmel Kann mit erdähnlichen Planeten gefüllt werden


Die "Goldilocks" Zone um einen Stern ist, wo ein Planet weder zu heiß noch zu kalt ist, flüssiges Wasser zu unterstützen.

Der Funke einer vertrauten Welt

Um dies herauszufinden, die Astronomen die Suche eingegrenzt nur Sterne zu schauen, wie die Sonne, das heißt, Sterne mit über die Sonnen Größe und Temperatur (für die Astro Nerds da draußen, Spektraltyp G und K). Sie wollten auch die Sterne hell genug, um gute Statistiken zu erhalten. Als sie fertig waren sie in der Kepler-Probe mit 42.557 Sterne links - immer noch eine ganze Menge.

Sie benutzten eine ausgeklügelte Software, das Licht von diesen Sternen zu untersuchen, auf der Suche nach möglichen Planeten. Es gibt viele Störeffekte, die als Planeten Maskerade kann (zum Beispiel Doppelsterne, die Helligkeit verändern kann es wie ein Stern aussehen hat einen Planeten, wenn es auch nicht). Sie wussten auch, würden sie nicht jeden einzelnen Planeten zu fangen; Sie vermissen immer ein paar. So fügten sie eine bekannte Anzahl von künstlichen Planeten Signale in die Daten, um zu sehen, wie viele der Software gefangen (so genannt, ist die Prüfung der Vollständigkeit der Software). Sie könnten dann diese verwenden, um ihnen helfen zu verstehen, wie gut der Code tat. Es ist ein bisschen wie im Golfsport handicapping, eigentlich sicher, jeder ist auf einem ebenen Spielfeld zu machen.

Wenn alles gesagt und getan wurde, fanden sie 603 Planeten insgesamt. Einige waren groß, einige kleine, etwas auf Umlaufbahnen sehr nahe an ihrem Stern, andere entlegeneren. Wie viele waren erdähnlichen?

Sie brauchten Definition von "erdähnlichen", das zu tun. Sie beschlossen, nur zu suchen Planeten 1 bis 2-fache des Radius der Erde; sogar einen größeren Planeten kann die Schwerkraft ähnlich wie unsere Heimatwelt haben, aber wenn sie größer werden, als dass es nicht so klar ist, dass die Bedingungen auf der Oberfläche wird wie der unsrigen sein.

Die Temperatur des Planeten ist wichtig, natürlich, und hängt davon ab, wie viel Licht die Planeten von seinem Stern bekommt. Als Bereich, suchten sie nach Planeten, die nicht mehr als das Vierfache der Licht empfangen die Erde von der Sonne empfängt, und nicht weniger als 0,25-mal so viel. Das sollte die warmen und kalten Ränder der "bewohnbaren Zone" -Halterung, wo Wasser existieren kann. Dieser Bereich kann viel breiter in der Tat; ein Planet kann viel weiter von seinem Stern und haben immer noch flüssiges Wasser (siehe Enceladus als Beispiel), aber sie wollten, konservativ zu sein.

Und was haben sie finden? Von 603 insgesamt Planeten, passen zehn Planeten diese Kriterien. Mit anderen Worten, fanden sie zehn Planeten , die möglicherweise erdähnlichen sind.

Zunächst mag diese Zahl ziemlich gering zu sein scheinen. Zehn Planeten, aus mehr als 42.000 Sterne? Erdähnliche Planeten müssen selten sein!

Der Himmel Kann mit erdähnlichen Planeten gefüllt werden

Die Größe der Planeten grafisch dargestellt gegen ihre Entfernung von der Eltern-Sterne gefunden. Die grüne Box zeigt die zehn Exoplaneten mit der richtigen Größe und Entfernung gefunden "erdähnlichen" in Betracht gezogen werden.

Aber man muss vorsichtig sein. Zum Beispiel sehen wir nur Planeten auf Umlaufbahnen, die sie zwischen uns direkt nehmen und ihre Sterne; wenn wir ihre Umlaufbahn von Angesicht zu sehen, werden wir den Planeten nicht erkennen. Sie müssen berücksichtigen alle Möglichkeiten nutzen, um Ihnen vielleicht einen Planeten verpassen, und dann dieser Faktor in.

Als sie fertig waren, stellten sie fest, dass 22 Prozent der sonnenähnlichen Sterne erdähnliche Planeten haben.

Das ist ziemlich erstaunlich. Die Galaxie ist voller Planeten wie unsere sein! In der Tat, wenn man sich, wie viele Sterne wie diese sind in der Nähe, Sie feststellen, dass, statistisch gesehen, die nächste solche erdähnlichen Planeten nur 12 Lichtjahre entfernt sein! Auch das ist genau das, was die Chancen stehen. Dennoch gibt es weit über 100 sonnenähnliche Sterne innerhalb von 50 Lichtjahren , so scheint die Chance, ein paar von ihnen mit erdähnlichen Planeten ziemlich hoch.

Ich werde beachten Sie, dass Studien wurden durchgeführt, bevor herauszufinden, wie viele dieser Exoplaneten sind da draußen (wie hier und hier), aber was unterscheidet diese sind die Parameter, die sie verwendet werden (Größe und ankommende Licht) sowie die Robustheit ihre Software überprüft, sie wissen zu lassen, wie viele Planeten in den Daten, die sie verpasst haben. Dies sollte die Genauigkeit der Ergebnisse erheblich verbessern. Und die Nummer, die sie finden, glücklich ist, mit früheren Studien in Linie als gut.

Träume - und Realität - von Distant Earths

So, wie viele erdähnliche Planeten sind tatsächlich da draußen?

Sterne wie die Sonne machen etwa 10 Prozent aller Sterne. Es gibt nur sehr rund 200 Milliarden Sterne in der Milchstraße, so dass uns 20 Milliarden Sterne gibt. Wenn man von jeder fünf einen erdähnlichen Planeten hat, bedeutet , dass es etwa vier Milliarden erdähnliche Planeten in unserer Galaxie allein!

Und Sie etwas dagegen, das ist nur für Sterne wie die Sonne Cooler Sterne sind weit, weit häufiger als die Sonne, und es ist bereits gefunden worden , dass 15 Prozent der kleinere, kühlere, rote Zwergsterne haben einen erdähnlichen Planeten in der richtigen Entfernung auf ihren Oberflächen flüssiges Wasser zu haben (und wenn Sie sich entspannen diese Definition ein wenig, so dass Planeten näher oder weiter und noch flüssiges Wasser sein müssen, springt der Anteil auf fast die Hälfte). Außerdem ist es möglich, dass Riesenplaneten wie Jupiter und Riesen Monde haben könnte - wir, dass hier in unserem eigenen Sonnensystem sehen - was für noch mehr bewohnbar Welten ermöglicht.

Arbeiten in die andere Richtung, wie ich oben erwähnt, ist dies nicht für unterschiedliche Zusammensetzungen nicht erklären, und was noch wichtiger unterschiedliche Atmosphären dieser Welten. Der Planet könnte die richtige Größe und Entfernung von seinem Stern, aber eine Atmosphäre von Kohlendioxid haben, dass es einen außer Kontrolle geratenen Treibhauseffekt gibt es eine lodernde Hölle wie Venus zu machen. Oder es kann eine dünne Atmosphäre, die nicht wärme behalten kann, ist es eine kalte, öde Wüste wie Mars zu machen. Oder es kann eine Menge an Ammoniak in der Luft haben, oder ein anderes schädliches Gas. Wir wissen es noch nichts über solche Eventualitäten. Aber Planeten wie dies noch als erdähnlichen in der Studie hier gezählt werden, so müssen wir das im Auge zu behalten.

Der Himmel Kann mit erdähnlichen Planeten gefüllt werden

Erde, wie sie in der Rosetta-Sonde gesehen. Wann werden wir haben ein Bild ähnlich wie diese, sondern von einer fremden Welt Billionen von Kilometern entfernt?

Trotzdem ich dieses hoffnungsvoll finden. Was dies bedeutet, ist, dass von allem, was wir sagen können, unsere Beobachtungen, Kenntnisse in Physik und sorgfältige Anwendung von Statistiken verwendet, könnte es allein Dutzende von Milliarden von erdähnlichen Planeten nur in unserer Galaxie sein.

Wenn Sie den Kopf nicht in ausreichendem Maße aus, dass Kokons, dann lassen Sie mich hinzufügen: Es gibt Hunderte von Milliarden von Galaxien im Universum sind. Das gibt uns eine Milliarde Billionen erdähnliche Planeten im Universum.

Jetzt ist hier eine Sache, die ich Sie wissen wollen: Der erste Planet, der einen anderen Stern umkreist als die Sonne im Jahr 1991. Der erste Planet entdeckt wurde, der einen sonnenähnlichen Stern umkreist wurde 1995 gefunden Wir sind seit mehr suchen als das, aber noch haben wir nur Planeten für weniger als 20 Jahren zu finden. Wir wissen von etwa 1000 sicher, und das ist zu einem großen Teil durch die Bemühungen der Wissenschaftler und Ingenieure, die die Kepler Raumschiff gebaut und eingesetzt.

Und in den vier kurzen Jahren, die Beobachtungsstelle betrieben wird, jetzt haben wir genug Informationen, um abzuschätzen, wie viele Earths dort lauern werden kann, irgendwo im tiefen Dunkel.

Wir sind immer noch ein weiter Weg direkt von ihnen zu erfassen; das heißt, ein Bild von ihnen. Sie sind schwach, und weit weg. Und natürlich sind wir auch weiter von tatsächlich ein Besuch; selbst wenn die Astronomen weg rechts und die nächste ist 12 Lichtjahre, das ist 120 Billionen Kilometer. Es wäre eine Sonde Jahrhunderte, Jahrtausende dauern, so weit zu kommen, kein Durchbruch in der Physik unter der Annahme.

Aber diese Planeten sind da draußen, und unser Wissen über sie steigt fast täglich. Wie das geschieht, unseren Hunger noch mehr erhöht zu lernen. NASA und anderen Behörden haben Pläne, größere und bessere Beobachtungs zu bauen, neue Planeten zu suchen, und erhalten direkt Bilder von ihnen. Studien wie diese können helfen, den Entwurf solcher Detektoren leiten, und geben uns eine Vorstellung davon, wie man am besten noch mehr solche Welten zu finden.

Als ich ein Junge war, wussten wir von neun Planeten. Jetzt haben wir Tausende und eine gute Vorstellung davon, wie viele von ihnen kann sich herausstellen, um unsere eigenen ähnlich zu sein. Es scheint mir unvermeidlich, dass der Tag kommen wird, wenn wir den nächsten Schritt machen können, und bestimmen, welche von ihnen das Leben haben. Vor dem Hintergrund dieser Zahlen, und wie leicht das Leben auf der Erde entstanden, scheint es auch unvermeidlich, dass diese Planeten existieren. Wir müssen sie nur finden. Das ist immer noch eine Herkules-Aufgabe, und wird große Anstrengungen erfordern, aber ein gut wert Unternehmen.

TOP

  • Day/
  • Week/
  • Original/
  • Recommand

Updated