Unglaubliche Technologie: Wie man Leben auf Mars findet

Das Kepler-Raumschiff der NASA hat seinen 1.000sten außerirdischen Planeten entdeckt und damit den Status der exoplanetenjagenden Mission als weltraumwissenschaftliche Legende weiter gefestigt.

Kepler erreichte heute (6. Januar) mit der Bekanntgabe von acht neu bestätigten Exoplaneten den Meilenstein und bringt die derzeitige Alienwelt der Mission auf 1.004. Kepler hat bisher mehr als die Hälfte aller bekannten Exoplaneten gefunden, und die Zahl wird weiter steigen: Das Teleskop hat auch 3.200 zusätzliche Planetenkandidaten entdeckt, und ungefähr 90 Prozent von ihnen sollten am Ende bestätigt werden, sagen Missionswissenschaftler.

Darüber hinaus sind einige dieser zukünftigen Funde wahrscheinlich kleine, felsige Welten mit gemäßigten, relativ gastfreundlichen Oberflächenbedingungen - in anderen Welten sind Planeten viel wie die Erde. (Tatsächlich scheinen mindestens zwei der neu bestätigten acht Kepler - Planeten, die heute während des jährlichen Wintertreffens der American Astronomical Society in Seattle angekündigt wurden, dieser Beschreibung zu entsprechen, sagten Mitglieder des Missionsteams.) [Galerie: Eine Welt von Kepler-Planeten]

"Kepler wurde entwickelt, um diese Erdanaloga zu finden, und wir wussten immer, dass die interessantesten Ergebnisse am Ende kommen würden", sagte die Kepler-Missionswissenschaftlerin Natalie Batalha vom Ames Research Center der NASA in Moffett Field, Kalifornien, im letzten Monat zu ProfoundSpace.org.

"Also sind wir nur auf diese interessantesten Ergebnisse aufgestartet", fügte sie hinzu. "Es gibt immer noch eine Menge guter Wissenschaft, um aus Kepler herauszukommen."

Das Spiel ändern

Exoplanetenwissenschaft ist ein junges Feld. Die erste Welt jenseits unseres Sonnensystems wurde erst 1992 bestätigt, und Astronomen fanden 1995 erstmals außerirdische Planeten um einen sonnenähnlichen Stern. [7 Wege, außerirdische Planeten zu entdecken]

Die Kepler-Raumsonde war daher eine Offenbarung und hat dazu beigetragen, eine Revolution zu führen. Die 600 Millionen US-Dollar teure Mission wurde im März 2009 ins Leben gerufen, um herauszufinden, wie häufig erdähnliche Planeten in der Milchstraße vorkommen.

Das Teleskop erblickt außerirdische Planeten mit der "Transitmethode" und beobachtet die verräterischen Helligkeitsabfälle, die entstehen, wenn ein umkreisender Planet aus Keplers Perspektive das Gesicht seines Sterns durchquert.

Das Instrument muss im Allgemeinen mehrere Transite beobachten, um einen Planetenkandidaten zu markieren, was mit ein Grund dafür ist, dass die interessantesten Funde relativ spät in der Mission erwartet werden. (Mehrere Transite eines großen, nahe umkreisenden "heißen Jupiters", der kein Lebenspotential hat, können relativ schnell beobachtet werden, während es Jahre dauern kann, die erforderlichen Daten für eine entfernter umkreisende, möglicherweise erdähnliche Welt zu sammeln .)

"Früher haben wir nur die niedrig hängenden Früchte gepflückt, und jetzt gehen wir in das Unkraut und die Dinge werden ein bisschen härter", sagte Batalha. "Aber das ist eine Herausforderung, von der wir wussten, dass wir sie haben würden."

Kepler-Kandidaten müssen dann bestätigt werden - zum Beispiel durch Nachbeobachtungen mit anderen Instrumenten oder durch eine gründliche Analyse des Kepler-Datensatzes.

Dieser enorme Datensatz hat es Forschern ermöglicht, fremde Planeten auf neue systematische und statistische Weise zu untersuchen. Im Jahr 2013 haben zum Beispiel zwei verschiedene Studien Kepler-Daten verwendet, um den Anteil roter Zwerge - Sterne kleiner und dunkler als die Sonne - zu schätzen, die Planeten in ihrer "habitable zone" beherbergen (die Entfernung von einem Stern, der unterstützen die Existenz von flüssigem Wasser).

Eine Studie legte die Zahl auf 15 Prozent, die andere auf 40 Prozent. Selbst die niedrigere Schätzung sollte Astrobiologen zujubeln, denn Rote Zwerge sind die häufigsten Sterne in der Milchstraße und machen etwa 70 Prozent der etwa 100 Milliarden Sterne der Galaxie aus.

Kepler hat noch keinen echten Erdzwilling entdeckt - einen erdgroßen Planeten in der bewohnbaren Zone eines sonnenähnlichen Sterns - aber die Mission ist auf der Spur, herauszufinden, wie häufig diese Welten in der gesamten Galaxie vorkommen, sagte Batalha.

"Ich habe noch keinen guten Sinn für die Vollständigkeit der bewohnbaren Zone; es könnte sein, dass wir gegenüber der inneren Hälfte der bewohnbaren Zone empfindlich sind, vielleicht nicht in der gesamten bewohnbaren Zone", sagte sie. "Aber ich bin zuversichtlich, dass wir jetzt eine Zahl erhalten, die auf tatsächlichen Entdeckungen basiert, und dass wir uns nicht auf eine Extrapolation verlassen müssen."

Astronomen haben mehr als 800 Planeten außerhalb unseres eigenen Sonnensystems bestätigt, und die Entdeckungen halten weiter an. Wie viel wissen Sie über diese exotischen Welten?

Eine neue Mission

Keplers ursprünglich auf 3,5 Jahre angelegte Planetenjagdkampagne verlangte, dass das Raumschiff rund 150.000 ferne Sterne in den Sternbildern Lyra und Cygnus ständig überwachen sollte.

Der Datenerfassungsteil dieser Mission endete im Mai 2013, als das zweite von Keplers vier die Orientierung aufrechterhaltende Reaktionsrad versagte und dem Raumschiff die Fähigkeit zur präzisen Ausrichtung beraubte. Eine Reparaturmission wird nicht passieren; Kepler umkreist die Sonne, nicht die Erde.

Aber Kepler beobachtet immer noch den Himmel. Im Mai 2014 genehmigte die NASA eine neue zweijährige Missionsverlängerung namens K2 für das Weltraumobservatorium, in der ein kompromittierter Kepler weiter nach Exoplaneten jagt, aber auch andere kosmische Objekte und Phänomene beobachtet, einschließlich Supernova-Explosionen und Sternhaufen.

K2 sollte eine Reihe relativ naher Exoplaneten entdecken, die im Detail von dem $ 8.8 Milliarden schweren James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) der NASA beobachtet werden können, das Ende 2018 starten soll, sagte Batalha.

"Wir werden also gut vorbereitet sein, wenn JWST startet, um die Vielfalt der Atmosphären von Planeten zu untersuchen, dank der Entdeckungen von K2", sagte sie.(Der Transit Exoplanet Survey Satellite der NASA, oder TESS, der im Jahr 2017 starten soll, sollte auch eine Reihe vielversprechender Ziele für Folgearbeiten von JWST finden, sagen Forscher.)

Während K2-Beobachtungen weitergehen, sind Batalha und andere Kepler-Wissenschaftler noch damit beschäftigt, Daten aus der Hauptmission zu analysieren. Die NASA will, dass diese Arbeit bis September 2017 abgeschlossen ist, und das Team sollte diese Frist einhalten, sagte Batalha.

"Irgendwann im September 2016 werden wir wahrscheinlich unseren endgültigen Katalog haben", sagte sie. "Und dann werden wir zwischen September und Januar [von 2017] die Produkte herstellen, die es den Leuten erlauben, die Statistiken mit dem Katalog zu machen. Und dann werden wir alle unsere Dokumentationen und Abschlussarbeiten aufschreiben und umdrehen aus dem Licht und gegen Ende des Sommers 2017 wieder nach Hause. "

Aber dieser Moment wird nicht das Ende von Keplers Beiträgen bedeuten; Die NASA könnte K2 beispielsweise um weitere zwei Jahre verlängern. Und selbst wenn das Raumfahrzeug 2016 seine sensiblen Augen verschließt, werden seine Beobachtungen die Forscher noch lange beschäftigen.

"Ich gehe davon aus, dass Wissenschaftler durch Kepler-Daten arbeiten werden - und diese Planeten charakterisieren und auf der Grundlage dieser Daten auf verschiedene Eigenschaften von Exoplaneten schließen werden - buchstäblich seit Jahrzehnten", sagte Batalha.