Экзопланеты складываются, и с тысячами для изучения, ресурсы ученых не могут идти в ногу.
(Изображение: © NASA)
Как нахождение инопланетные миры стало легче, изучение каждой детали, которую могут сделать ученые, стало, пожалуй, удивительным, трата драгоценного времени на инструменты и компьютеры.
На сегодняшний день ученые обнаружили 4 104 подтвержденных экзопланет. Но для каждого подтвержденная планета что астрономы прибивают гвоздь, в данных есть горстка, возможно, планет, шепот в данных, которые могут быть получены из-за икоты звезд или пар танцующих звезд или потенциальных звезд, которые не совсем порезались. И у ученых больше нет ресурсов для анализа каждого потенциального кризиса идентичности планеты.
«Дошло до того, что у нас есть так много, чтобы выбрать из - так много захватывающие кандидаты Приходя к тому, что нам на самом деле не нужно смотреть на каждого из них и подтверждать каждый », - сказала Spaceie Джесси Кристиансен, астроном из Калифорнийского технологического института и Института экзопланет НАСА.« Вы действительно должны расставить приоритеты, вы должны посмотрите на этот список планет, которые выходят, и скажите: «Хорошо, о какой из них мы действительно думаем, что узнаем больше всего?»
Правильное подтверждение экзопланеты - это трудоемкий процесс, который требует от ученых определения как размера, так и массы объекта, чтобы исключить другие явления, маскирующиеся под планету. Эти наблюдения используют инструменты, которые находятся в высокий спрос со стороны ученых изучение множества явлений.
И процесс подтверждения может занять много времени. По словам Кристиансена, в особо запутанных ситуациях он может растянуться до года. «Некоторые из этих кандидатов на планету действительно, если они попадают в ловушку у вас, если вы становитесь вашей вещью, которую вы пытаетесь решить, - сказала она, - вы можете все время погружаться в эти вещи».
Но есть два разных способа узнать об экзопланетах, Один из подходов фокусируется на отдельных планетах, чтобы узнать как можно больше - будь то скалистый или газообразный, есть ли у него атмосфера и как выглядит эта атмосфера, как она могла бы стать такой, какая она есть. Но на эти вопросы можно ответить только о планетах, которые вращаются вокруг особенно ярких звезд; в противном случае ученые не могут получить достаточно данных.
Второй подход рассматривает разнообразие планет во всей вселенной как население. «Миссия Кеплера интересовалась статистикой», - сказал Кристиансен. «Смысл был в том, чтобы тысячи планет поместили в наши ведра и сказали:« Хорошо, эта самая распространенная, эта следующая, самая распространенная и подобная вещь »».
Что именно то, что Космический телескоп Kepler участвовал в период между 2009 и 2018 гг. во время двух отдельных миссий, названных Kepler и K2, и обнаружил более 2500 подтвержденных экзопланет. По словам Кристиансена, это изобилие богатств вызвало изменение в мышлении ученых, поскольку отдельные миры стали менее уникальными.
«Если это 80-й горячий Юпитер это было найдено, и у нас нет никаких оснований полагать, что это будет отличаться от 79, которые были до этого, "сказала она," мы действительно собираемся исследовать это так же, как мы исследовали первые 79? "
И так, когда накапливались открытия Кеплера, ученые ввели новую технику оценки потенциальных планет, называемую валидацией. Благодаря более простым наблюдениям астрономы используют статистическую модель, оценивающую вероятность не-планетных объяснений полученных данных; ниже определенного предела, этого достаточно для ученых, занимающихся исследованием популяций экзопланет.
«В нашем мышлении произошла революция в этой области, которая заключалась в том, что нам не нужно подтверждать каждого, мы можем их подтвердить», - сказал Кристиансен. «Значит, вы считаете, что это планета, статистически, но вы на самом деле не измерил массу, Это довольно дешево - я использую воздушные кавычки - это довольно дешевый способ подтверждения планет ".
Но даже проверка планет в настоящее время является слишком дорогим процессом для ученых-экзопланет, чтобы применить его к каждому потенциальному миру. По словам Кристиансена, нехватка ресурсов для подтверждения планеты, с которыми сталкиваются астрономы, станет еще более серьезной проблемой.
В апреле 2018 года НАСА запустило свой новый искатель планеты, Транзитный спутник Exoplanet Survey, или TESS, Ученые ожидают подтверждения около 16 000 планет, обнаруженных в его данных, но для этого необходимо найти приблизительно 100 000–300 000 планет-кандидатов и оценить каждую.
«Теперь я должен посмотреть на всех этих кандидатов и решить, кого из них я даже хочу подтвердить», - сказала Кристиансен, которая сказала, что взволнована щедростью экзопланет, несмотря на строгую расстановку приоритетов, которая ей требуется. «Я охотился за планетами с 2004 года - 15 лет - и многие ученые охотились еще дольше. И это первый раз, когда я действительно просто откинулся и ушел,« Ух ты. это, просто с точки зрения времени.
И смущение богатства будет только продолжаться, сказала она. Следующий искатель экзопланет НАСА, Широкополосный инфракрасный обзорный телескоп (WFIRST), может позволить ученым обнаружить 100 000 подтвержденных экзопланет - что означает еще больше сотен тысяч кандидатов для оценки.
«Придумать новые статистические способы решения этой проблемы, я думаю, будет еще более важно как инструмент для продвижения вперед», - сказал Кристиансен. «У нас больше планет, чем у нас есть ресурсов, но это только ухудшится и будет значительно хуже, например, в геометрической прогрессии в течение следующего десятилетия».
- 7 способов открыть чужие планеты
- Фотографирование экзопланеты: насколько сложно это может быть?
- Самые странные инопланетные планеты в картинках
