Wow! Paano kung ang 1 sa 4 na mala-araw na mga bituin ay may Earth?

Cylindrical spacecraft na may napakaraming mga planeta ng iba

Konsepto ng Artist ng Kepler Space Telescope laban sa isang background ng mga planeta at bituin. Natuklasan ni Kepler ang higit sa 1,000 sa 4,000+ kilalang mga exoplanet. Ngayon, batay sa data ng Kepler, tinatantiya ng mga siyentista na 1 sa 4 na mala-araw na mga bituin ay may hindi bababa sa 1 planeta na halos kasing laki ng Earth. Larawan sa pamamagitan ng NASA / Ames Research Center / W. Stenzel / D. Rutter /Balita ng Estado ng Penn.


Ilan ang mga planeta na kasing laki ng Earth - na umiikot sa kanilang mga starpuwedeng tirahan na sona, kung saan maaaring magkaroon ng likidong tubig - doon sa aming kalawakan na Milky Way? Ang mga siyentipiko ay natuklasan ng libu-libo ang mga exoplanet sa mga nagdaang taon, at ngayon mayroon silang isang mas mahusay na ideya kung ano ang sagot sa tanong na iyon. Ayon sa isang bagong pag-aaral mula sa Penn State University batay sa data mula saKepler Space Teleskopyo, lumalabas na ang isa sa apat na mala-araw na mga bituin ay dapat magkaroon ng hindi bababa sa isang planeta na katulad ng laki sa Earth at umiikot sa maaring lugar na bituin nito.

Ang bagongsinuri ng kapwapapel na naglalarawan sa mga resulta aynalathalasaAng Astronomical Journalsa August 14, 2019.


Malinaw, ito ay isang kapanapanabik na pag-aaral! Ito ay may direktang implikasyon para sa posibilidad ng buhay sa iba pang mga mundo. Mayroong halos 200 bilyong mga bituin nang kabuuan sa aming kalawakan, at halos 10 porsyento ng mga iyon ay mala-araw na mga bituin. Iyon ay 20 bilyong mala-araw na mga bituin, at kung ang isang-kapat sa kanila ay may hindi bababa sa isa sa mga planong kasing laki ng Earth, iyan5 bilyonsa ating galaxy lang!

Earth-like planet na may mga ulap at anyong lupa at mapula-pula na malayong araw.

Konsepto ng Artista ngKepler-186f, isang exoplanet na kasing laki ng Earth na umiikot sa isang pulang dwarf na bituin na 582 light-year mula sa Earth. Maaaring may bilyun-bilyong mga ganoong mundo sa ating kalawakan lamang. Larawan sa pamamagitan ng NASA Ames / SETI Institute / JPL – Caltech /Magasin ng Astrobiology.

Mas partikular, tinantya ng mga mananaliksik na ang mga planeta ay halos pareho ang laki ng Daigdig, mula 3/4 hanggang 1 1/2 beses ang lapad ng Daigdig, at may mga orbital na panahon na mula 237 hanggang 500 araw, ay nangyayari sa humigit-kumulang isa sa apat na mala-araw na mga bituin. Upang maituring ang mga walang katiyakan, inirerekumenda nila na ang mga misyon sa paghahanap ng planeta sa hinaharap ay magplano para sa isang rate ng paglitaw mula sa mababang bilang halos isang planeta para sa bawat 33 bituin, hanggang sa kasing taas ng halos isang planeta para sa bawat dalawang bituin. Ayon kayEric B. Ford, propesor ng astronomiya at astropisiko sa Penn State:

Ang pag-alam kung gaano kadalas natin inaasahan na makahanap ng mga planeta ng isang naibigay na sukat at orbital na panahon ay lubos na kapaki-pakinabang para sa pag-optimize ng mga survey para sa mga exoplanet at ang disenyo ng mga paparating na misyon ng espasyo upang ma-maximize ang kanilang pagkakataon ng tagumpay. Ang Penn State ay nangunguna sa pagdadala ng mga state-of-the-art na istatistika at pangkomputasyong pamamaraan sa pagsusuri ng mga obserbasyong pang-astronomiya upang matugunan ang mga ganitong uri ng mga katanungan. Ang aming Institute para sa CyberScience (ICS) at Center para sa Astrostatistics (CASt) magbigay ng imprastraktura at suporta na ginagawang posible ang mga ganitong uri ng proyekto.




Karamihan sa mga planeta na kasing laki ng Earth na talagang natagpuan sa ngayon ay natuklasan ng Kepler Space Telescope. Ngunit maaari silang maging mahirap hanapin, bilang Fordipinaliwanag:

Natuklasan ni Kepler ang mga planeta na may iba't ibang mga laki, komposisyon at orbit. Nais naming gamitin ang mga tuklas na iyon upang mapagbuti ang aming pag-unawa sa pagbuo ng planeta at upang planuhin ang mga hinaharap na misyon upang maghanap para sa mga planeta na maaaring maging tirahan. Gayunpaman, ang simpleng pagbibilang ng mga exoplanet ng isang naibigay na laki o distansya ng orbital ay nakaliligaw, dahil mas mahirap makahanap ng maliliit na mga planeta na malayo sa kanilang bituin kaysa makahanap ng malalaking mga planeta na malapit sa kanilang bituin.

Pito humigit-kumulang na mga planeta na kasing laki ng Earth ang nakalinya sa tabi ng isang mas malaking araw.

AngTRAPPIST-1planetary system (konsepto ng artista), na may 39.6 light-years na distansya, ay may hindi bababa sa 7 malalaking planeta na kasing laki ng Earth, kasama na ang 3 sa maaring tirahin na sona. Maaari bang magkaroon ng buhay ang alinman sa kanila? Larawan sa pamamagitan ng NASA /JPL-Caltech.

Kaya paano ginamit ng mga mananaliksik ang data ng Kepler upang matukoy kung gaano karaming mga sukat sa Earth, potensyal na maaring tirahan na mga planong may posibilidad?


Dinisenyo nila ang isang bagong pamamaraan upang mahulaan ang rate ng paglitaw ng mga planeta sa kabuuan ng isang malawak na hanay ng mga laki at distansya ng orbital, hindi lamang ang mga planeta na pangunahing pokus ng pag-aaral. Ginagawa ng bagong modelo ang mga 'uniberso' ng mga bituin at planeta at pagkatapos ay 'sinusunod' ang mga simulate na uniberso upang matukoy kung ilan sa mga planeta ang maaaring natuklasan ni Kepler sa bawat 'uniberso.' BilangDanley Hsu, isang nagtapos na mag-aaral sa Penn State, karagdagangipinaliwanag:

Ginamit namin ang pangwakas na katalogo ng mga planeta na kinilala ni Kepler at pinahusay na mga katangian ng bituin mula sa European Space Agency'sGaiaspacecraft upang maitayo ang aming mga simulation. Sa paghahambing ng mga resulta sa mga planeta na naka-catalog ni Kepler, nailalarawan namin ang rate ng mga planeta bawat bituin at kung paano ito nakasalalay sa laki ng planeta at distansya ng orbital. Pinayagan ng aming diskarte sa nobela ang koponan na mag-account para sa maraming mga epekto na hindi kasama sa mga nakaraang pag-aaral.

Habang ang karamihan sa mga bituin na naobserbahan ni Kepler ay karaniwang libu-libong mga light year ang layo mula sa araw, naobserbahan ni Kepler ang isang malaking sapat na sample ng mga bituin na maaari naming maisagawa ang isang mahigpit na pagsusuri sa istatistika upang tantyahin ang rate ng mga planeta na laki ng Earth sa nakatira na sona ng kalapit mga bituin na parang araw.

Sinasalamin ng Bright Milky Way sa lawa na may background sa mababang burol.

Ilan pang mundo? Ilan ang posibleng mga sibilisasyon? Larawan sa pamamagitan ngManish Mamtani.


Ang mga natuklasan sa pag-aaral na ito ay maaari nang magamit upang matulungan ang plano para sa paparating na mga teleskopyo sa kalawakan, tulad ng James Webb Space Telescope (JWST), magagawa nitong mapag-aralan ang mga atmospheres ng ilan sa mga mundong ito at maghanap ng mga palatandaan ng biomarker - mga gas tulad ng oxygen o methane - na maaaring magpahiwatig ng buhay.Ayon kayFord:

Partikular na interesado ang mga siyentista sa paghahanap ng mga biomarker - mga molekula na nagpapakilala sa buhay - sa mga himpapawid ng halos planong kasing laki ng Earth na umikot sa 'mapapasukan-zone' ng mga bituin na parang araw. Ang maipapasok na sona ay isang saklaw ng mga distansya ng orbital kung saan maaaring suportahan ng mga planeta ang likidong tubig sa kanilang mga ibabaw. Ang paghahanap para sa katibayan ng buhay sa mga planong kasing laki ng Earth sa nakatira na sona ng mga bituin na parang araw ay mangangailangan ng isang malaking bagong misyon sa kalawakan.

Hindi pa matagal na, hindi namin alam kung may iba pang mga bituin na mayroong mga planeta na umiikot sa kanila. Ngayon natutunan natin na karamihan sa kanila ay ginagawa, at pagdating sa mga bituin na katulad ng ating sariling araw, kahit isang-kapat sa kanila ay mayroong mga mundo na maaaring kapareho ng ating…

Sa ilalim na linya: Ang isang bagong pag-aaral na gumagamit ng data mula sa Kepler Space Telescope ay nagpapahiwatig na maaaring mayroong isang malaking bilang ng mga mundo na kasing laki ng Earth sa aming galaxy na nag-oorbit sa lugar na maaaring tirahan ng kanilang bituin. Ang aming kalawakan, ang Milky Way, ay mayroong halos 200 bilyong mga bituin sa kabuuan at halos 20 bilyong mala-araw na mga bituin. Kung ang isa sa apat na mala-araw na mga bituin ay mayroong hindi bababa sa isang planong kasing laki ng Earth, 5 bilyong ganoong mga mundo sa ating kalawakan lamang!

Pinagmulan: Mga Rate ng Pangyayari sa Mga Planeta na Nag-iikot sa Mga Star na FGK: PagsasamaKeplerDR25,GaiaDR2, at Bayesian Inferensya

Sa pamamagitan ng Penn State News