Gli esopianeti si stanno sommando e, con migliaia di studi, le risorse degli scienziati non riescono a tenere il passo.
(Immagine: © NASA)
Come trovare mondi alieni è diventato più semplice, apprendere ogni singolo dettaglio che gli scienziati possono diventare, forse sorprendentemente, un po 'una perdita di tempo prezioso di strumenti e computer.
Ad oggi, gli scienziati hanno scoperto 4.104 esopianeti confermati. Ma per tutti pianeta confermato che gli astronomi inchiodano, ci sono una manciata di forse pianeti nei dati, sussurri nei dati che potrebbero venire dal singhiozzo delle stelle o coppie di stelle che ballano o aspiranti stelle che non hanno del tutto tagliato. E gli scienziati non hanno più le risorse per analizzare ogni potenziale crisi di identità del pianeta.
"È arrivato al punto che abbiamo così tanti tra cui scegliere adesso - ce ne sono così tanti candidati entusiasmanti arrivando al fatto che in realtà non dobbiamo guardare tutti e confermare ognuno ", ha detto a Space.com Jessie Christiansen, astronoma presso la Caltech e l'Exoplanet Science Institute della NASA." Devi davvero dare la priorità, devi guarda questo elenco di pianeti che stanno venendo fuori e dì: "OK, di quale pensiamo davvero che impareremo di più?" "
Confermare correttamente un esopianeta è un processo laborioso che richiede agli scienziati di determinare sia la dimensione che la massa dell'oggetto per escludere altri fenomeni mascherati da pianeta. Tali osservazioni utilizzano strumenti che sono presenti forte domanda da parte degli scienziati studiando una serie di fenomeni.
E il processo di conferma può richiedere molto tempo. In situazioni particolarmente intricate, ha detto Christiansen, può durare fino a un anno. "Alcuni di questi candidati planetari in realtà, se ti afferrano, se diventa la tua cosa che stai cercando di risolvere", ha detto, "puoi sprofondare continuamente in queste cose".
Ma ci sono due modi diversi per farlo conoscere gli esopianeti. Un approccio fa lo zoom sui singoli pianeti per imparare il più possibile - sia esso roccioso o gassoso, se ha un'atmosfera e come si presenta quell'atmosfera, come può essere diventata così com'è. Ma a queste domande si può rispondere solo ai pianeti che orbitano attorno a stelle particolarmente luminose; in caso contrario, gli scienziati non possono ottenere dati sufficienti.
Il secondo approccio considera la diversità dei pianeti nell'universo come una popolazione. "La missione di Keplero era interessata alle statistiche", ha detto Christiansen. "Il punto era ottenere migliaia di pianeti da mettere nei nostri secchi e dire:" OK, questo è il più comune, questo è il prossimo più comune e quel genere di cose. ""
Che è esattamente ciò che il Kepler Space Telescope ha fatto tra il 2009 e il 2018 durante le sue due distinte missioni, chiamate Keplero e K2, trovando oltre 2.500 esopianeti confermati. Quella ricchezza di ricchezze ha provocato un cambiamento nelle mentalità degli scienziati, ha detto Christiansen, quando i singoli mondi sono diventati meno unici.
"Se è l'80 Giove caldo è stato trovato e non abbiamo alcun motivo di credere che sarà diverso dai 79 precedenti, "ha detto," lo esamineremo davvero nello stesso modo in cui abbiamo esaminato i primi 79? "
E così, mentre le scoperte di Keplero si accumulavano, gli scienziati hanno introdotto una nuova tecnica di valutazione dei potenziali pianeti, chiamata validazione. Con osservazioni più facilmente acquisite, gli astronomi eseguono un modello statistico che valuta la probabilità di spiegazioni non planetarie per i dati acquisiti; al di sotto di un certo limite, è abbastanza buono per gli scienziati focalizzati sul rilevamento delle popolazioni di esopianeti.
"Nel nostro modo di pensare c'è stata una rivoluzione nel campo, che è stata: non dobbiamo confermare tutti, possiamo convalidarli", ha detto Christiansen. "Quindi credi che sia un pianeta, statisticamente, ma in realtà non l'hai fatto misurato la massa. È un po 'economico - sto usando le virgolette - è un modo economico per confermare i pianeti ".
Ma anche la convalida dei pianeti è ora un processo troppo costoso per gli scienziati esopianeti da applicare ad ogni potenziale mondo. E la scarsità delle risorse di conferma del pianeta che gli astronomi devono affrontare diventerà solo un problema più grave, ha detto Christiansen.
Nell'aprile 2018, la NASA ha lanciato il suo nuovo planet-finder, il Satellite per sondaggi esopianeti in transito o TESS. Gli scienziati si aspettano di confermare circa 16.000 pianeti individuati nei suoi dati, ma ciò richiede di annusare da qualche parte nelle vicinanze da 100.000 a 300.000 pianeti candidati e valutarli ciascuno.
"Ora devo guardare tutti questi candidati e decidere quali voglio persino confermare", ha detto Christiansen, che ha dichiarato di essere eccitata dalla generosità degli esopianeti, nonostante la rigida definizione delle priorità che richiede. "Sono stato a caccia di pianeti dal 2004 - 15 anni - e molti scienziati hanno cacciato ancora più a lungo. E questa è la prima volta che mi sono semplicemente seduto e me ne sono andato, 'Wow. Non vale la pena fare alcuni dei questo, solo in termini di tempo. ""
E l'imbarazzo della ricchezza continuerà solo, ha detto. Il prossimo cercatore di esopianeti della NASA, il Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST), può consentire agli scienziati di scoprire 100.000 esopianeti confermati, il che significa che saranno valutate anche più di centinaia di migliaia di candidati.
"Pensare a nuovi modi statistici per affrontare questo credo che sarà ancora più importante come strumento per il futuro", ha detto Christiansen. "Abbiamo più pianeti di quanti ne abbiamo risorse, ma questo peggiorerà e peggiorerà, come, in modo esponenziale per il prossimo decennio."
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