Das Kepler-Weltraumteleskop ist sicherlich das Geschenk, das man immer wieder gibt. Nach dem Einsatz im Jahr 2009 wurden insgesamt 2.335 bestätigte Exoplaneten und 582 Mehrplanetensysteme entdeckt. Selbst nachdem zwei seiner Reaktionsräder ausgefallen waren, setzte es seine K2-Mission fort, bei der weitere 520 Kandidaten entdeckt wurden, von denen 148 bestätigt wurden. Und mit einer weiteren Erweiterung, die über 2018 hinausgehen wird, gibt es keine Anzeichen für ein Anhalten!
In dem neuesten Katalog, der von der Kepler-Mission veröffentlicht wird, wurden der Datenbank weitere 219 neue Planetenkandidaten hinzugefügt. Noch wichtiger ist, dass 10 dieser Planeten terrestrisch (d. H. Felsig) von vergleichbarer Größe wie die Erde waren und in der bewohnbaren Zone ihres Sterns umkreisten - der Entfernung, in der die Oberflächentemperaturen warm genug wären, um flüssiges Wasser zu tragen.
Diese Ergebnisse wurden auf einer Pressekonferenz am Montag, dem 19. Juni, im Ames Research Center der NASA vorgestellt. Von allen bisher veröffentlichten Katalogen der Kepler-Kandidaten ist dieser der umfassendste und detaillierteste. Der achte in einer Reihe von Kepler-Exoplaneten-Katalogen basiert auf Daten, die aus den ersten vier Jahren der Mission stammen, und ist der endgültige Katalog, der die Beobachtungen des Raumfahrzeugs zur Cygnus-Konstellation abdeckt.
Seit 2014 beschäftigt sich Kepler nicht mehr mit einem festgelegten Sternenfeld in der Cygnus-Konstellation und sammelt Daten zu seiner zweiten Mission - der Beobachtung von Feldern auf der Ebene der Ekliptik der Milchstraßengalaxie. Mit der Veröffentlichung dieses Katalogs wurden nun 4.034 Planetenkandidaten von Kepler identifiziert, von denen 2.335 verifiziert wurden.
Ein wichtiger Aspekt dieses Katalogs waren die Methoden, mit denen er erstellt wurde und die bislang am ausgefeiltesten waren. Wie bei allen von Kepler entdeckten Planeten wurden die neuesten Funde alle mit der Transitmethode gemacht. Dies besteht darin, Sterne auf gelegentliche Helligkeitseinbrüche zu überwachen, um das Vorhandensein von Planeten zu bestätigen, die zwischen dem Stern und dem Beobachter wechseln.
Um sicherzustellen, dass die Erkennungen in diesem neuesten Katalog real waren, stützte sich das Team auf zwei Ansätze, um Fehlalarme zu beseitigen. Dies bestand darin, simulierte Transite in den Datensatz einzuführen, um sicherzustellen, dass die von Kepler festgestellten Einbrüche mit den Planeten übereinstimmten. Dann fügten sie falsche Signale hinzu, um zu sehen, wie oft die Analyse diese mit Planetentransits verwechselte. Daraus konnten sie erkennen, welche Planeten über- und welche unterzählt waren.
Dies führte zu einem weiteren aufregenden Fund, der darauf hinwies, dass bei allen von Kepler entdeckten kleineren Exoplaneten die meisten in eine von zwei unterschiedlichen Gruppierungen fielen. Im Wesentlichen ist die Hälfte der Planeten, die wir in der Galaxie kennen, entweder felsiger Natur und größer als die Erde (d. H. Supererden) oder Gasriesen, deren Größe mit Neptun vergleichbar ist (d. H. Kleinere Gasriesen).
Zu diesem Schluss kam ein Forscherteam, das den W.M. Keck-Observatorium zur Messung der Größe von 1.300 Sternen im Kepler-Sichtfeld. Daraus konnten sie die Radien von 2.000 Kepler-Planeten mit äußerster Präzision bestimmen und stellten fest, dass es eine klare Trennung zwischen felsigen, erdgroßen Planeten und gasförmigen Planeten gab, die kleiner als Neptun waren - mit wenigen dazwischen.
Benjamin Fulton, Doktorand an der Universität von Hawaii in Manoa und Hauptautor dieser Studie, erklärte:
„Wir möchten diese Studie als Klassifizierung von Planeten auf die gleiche Weise betrachten, wie Biologen neue Tierarten identifizieren. Das Finden von zwei unterschiedlichen Gruppen von Exoplaneten ist wie das Entdecken von Säugetieren und Eidechsen, die unterschiedliche Zweige eines Stammbaums bilden. “
Diese Ergebnisse werden sicherlich drastische Auswirkungen haben, wenn es darum geht, die Häufigkeit verschiedener Arten von Planeten in unserer Galaxie sowie die Untersuchung der Planetenbildung zu kennen. Zum Beispiel stellten sie fest, dass die meisten von Kepler entdeckten felsigen Planeten bis zu 75% größer sind als die Erde. Und aus Gründen, die noch nicht klar sind, nimmt etwa die Hälfte von ihnen Wasserstoff und Helium auf, was ihre Größe so stark anschwillt, dass sie fast neptungroß werden.
Diese Ergebnisse könnten ebenfalls erhebliche Auswirkungen auf die Suche nach bewohnbaren Planeten und außerirdischem Leben haben. Mario Perez, Kepler-Programmwissenschaftler in der Abteilung für Astrophysik der Direktion für Wissenschaftsmission der NASA, sagte während der Präsentation:
„Der Kepler-Datensatz ist einzigartig, da er der einzige ist, der eine Population dieser erdnahen Analoga enthält - Planeten mit ungefähr der gleichen Größe und Umlaufbahn wie die Erde. Das Verständnis ihrer Frequenz in der Galaxie wird dazu beitragen, zukünftige NASA-Missionen zu entwerfen, um eine andere Erde direkt abzubilden. “
Anhand dieser Informationen können Wissenschaftler mit größerer Sicherheit erkennen, wie viele „erdähnliche“ Planeten in unserer Galaxie existieren. Nach jüngsten Schätzungen liegt die Zahl der Planeten in der Milchstraße bei etwa 100 Milliarden. Und basierend auf diesen Daten scheint es, dass viele davon in ihrer Zusammensetzung der Erde ähnlich sind, wenn auch größer.
In Kombination mit statistischen Modellen, wie viele davon in einer zirkumstellaren bewohnbaren Zone gefunden werden können, sollten wir eine bessere Vorstellung davon haben, wie viele potenziell lebenswichtige Welten es gibt. Wenn nichts anderes, sollte dies einen Teil der Mathematik in der Drake-Gleichung vereinfachen!
In der Zwischenzeit wird das Kepler-Weltraumteleskop weiterhin Beobachtungen nahegelegener Sternensysteme durchführen, um mehr über ihre Exoplaneten zu erfahren. Dies schließt das TRAPPIST-1-System und seine sieben erdgroßen felsigen Planeten ein. Es ist eine sichere Wette, dass es noch einige Überraschungen für uns bereithält, bevor es nach 2018 endgültig in den Ruhestand geht!
