NASAs TESS-satellit vil overbelaste søgning efter nærliggende, jordlignende verdener

Mandag den 16. april lanceres Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) fra Cape Canaveral Air Force Station i Florida. NASAs nye eksoplanetjæger vil træne sine seværdigheder på nærmere, lysere stjerner end forgængerne gjorde. Hvis TESS lever op til forskernes forudsigelser, kan det sætte gang i vores søgen efter liv i kosmos.





Når Kepler rumteleskop lanceret i 2009, vidste forskere ikke, hvilken brøkdel af stjerner der var vært for planeter. Kepler -missionen var en statistisk undersøgelse, der søgte at se, hvor ofte planeter forekommer omkring stjerner, fortalte Harvard -astronomen David Latham til guesswhozoo.com. 'En af de store overraskelser fra Kepler var at finde hele denne befolkning af planeter med størrelser mellem Neptuns og Jordens - og der er ingen i vores solsystem, nul - og de er overalt derude,' sagde Latham, som har arbejdet på Kepler -projektet i næsten 20 år.

'Kepler er det, der fik os til at blive klar over, at planeter er lige så almindelige som telefonpoler,' sagde SETI -instituttets astronom Seth Shostak til guesswhozoo.com. 'Men stjernerne, som Kepler stirrede på i fire år ... de var alle et sted mellem 500 og 1.500 lys -år væk. ' TESS vil undersøge det lokale kvarter for planeter som Jorden. [NASAs TESS Exoplanet-Hunter i billeder]

En kunstner



En kunstners illustration af NASA's Transiting Exoplanet Survey Satellite, som vil søge efter små planeter omkring nærliggende stjerner.(Billedkredit: NASA's Goddard Space Flight Center)

TESS er designet til at finde planeter, der kredser i nærheden af ​​stjerner spredt ud over himlen, fortalte astrofysiker og banebrydende eksoplanetforsker Sara Seager ved Massachusetts Institute of Technology til guesswhozoo.com. Satellitten er ikke specifikt beregnet til at lede efter planeter, der kan understøtte livet, men den kan finde planeter, der kredser i de beboelige zone med små stjerner, sagde Seager, der fungerer som stedfortrædende videnskabelig direktør på TESS.

TESS vil finde signaler fra planetkandidater, sagde Seager. En masse opfølgende arbejde vil gå i at afgøre, om disse kandidater virkelig er planeter, snarere end binære stjerner, artefakter i dataene eller noget andet. Når dette er opnået, kan en dybere undersøgelse begynde. I modsætning til med Kepler vil stjernerne TESS undersøger være lyse nok og tæt nok til at tillade detaljerede opfølgende undersøgelser med store jordteleskoper, Hubble rumteleskop og det kommende James Webb -rumteleskop.



Desuden er disse planeter tæt nok til, at andre teleskoper kan kigge inde i deres atmosfære. Når en planet passerer sin stjerne, passerer noget af stjernelyset gennem planetens atmosfære, før det når Jorden. Forskellige gasser absorberer forskellige lysbølgelængder, og forskere kan bestemme sammensætningen af ​​planetens atmosfære ved at analysere spektret af dette lys ved hjælp af mere kraftfulde observatorier. [7 måder at opdage fremmede planeter]

Astronomer kan studere stjernelyset, der filtrerer gennem eksoplanetatmosfærer og søger efter signaturer af molekyler, der kan være tegn på liv.

Astronomer kan studere stjernelyset, der filtrerer gennem eksoplanetatmosfærer og søger efter signaturer af molekyler, der kan være tegn på liv.(Billedkredit: NASA, ESA og A. Feild (STScI))



'For tyve år siden, hvis du fortalte mig, at vi skulle lave denne slags spektroskopi af atmosfærer på planeter omkring andre stjerner, ville jeg have sagt, at du er skør,' sagde Latham. 'Nu gør vi det.'

Forskere leder efter livets underskrifter , biprodukter, som organismer kan udsende i atmosfæren. 'Det første er, at vi leder efter vanddamp,' sagde Seager, 'fordi alt liv, som vi kender det, har brug for flydende vand. Og vanddamp er et tegn på overfladevand. '

'Efter vand ville ilt være fantastisk. Oxygen er vores bedste biosignaturgas på jorden, 'sagde Seager, så vi leder efter det, vi ved. 'Derefter har vi masser af gasser, vi er interesserede i, men mest i rummet ledte vi efter gasser, der ikke hører hjemme, og som er der i store mængder, nok til virkelig at blive opdaget langt væk.' [The Drake Equation Revisited: Interview with Planet Hunter Sara Seager]

Mange biologiske produkter kan også komme fra geologi , selvom. For eksempel, hvis forskere ser metan sammen med mange andre brintrige gasser, er kilden sandsynligvis ikke biologisk, sagde Seager. Men at finde metan sammen med ilt ville være lovende, fordi disse gasser ville reagere med hinanden og blive til noget andet, hvis de ikke blev produceret løbende, sagde hun. Desværre er det ofte umuligt at helt udelukke den ene kilde frem for den anden.

På den anden side kan forsker overse tegn på liv, der er radikalt anderledes end os. 'Det ligner lidt den fulde, der leder efter sine nøgler - han kigger under lygtepælen, for det er der, han kan se dem,' sagde Latham. 'Vi leder efter et liv, der ligner vores eget, fordi vi tror, ​​vi forstår den involverede organiske kemi, og derfor tror vi, at vi ved, hvordan vi skal fortolke [beviser for det].'

Fremtidige teleskoper som NASA

Fremtidige teleskoper som NASAs James Webb -rumteleskop (til højre) vil følge op på TESS -eksoplanetfund for at kontrollere, om nyfundne planeter har atmosfærer, der kan understøtte livet.(Billedkredit: J. Krissansen-Totton)

Søgningen efter intelligent liv styres af Drake -ligningen, en formel udformet af astronomen Frank Drake for at estimere sandsynligheden for at modtage signaler fra intelligente civilisationer. Vilkårene for ligningen begynder med antallet af stjerner i vores galakse og fortsætter til antallet af civilisationer, der aktivt sender deres tilstedeværelse ud i rummet. Kepler forstærkede for det meste brøkdelen af ​​stjerner, der har planeter. TESS -missionen vil berige vores forståelse af, hvor mange planeter der kunne understøtte livet, og endda brøkdelen af ​​de planeter, hvor der faktisk kan forekomme liv, forklarede Seager og begrænsede ligningen yderligere.

'For 30 år siden, hvis du spørger [red] mennesker,' Tror du, at der er mange planeter derude? ' de fleste mennesker, der vidste noget om astronomi, ville sige: 'Ja, det er der sandsynligvis.' Men ingen vidste det, «sagde Shostak. Med Kepler opdagede forskere, at universet er fyldt med planeter. 'For første gang i 300.000 år, Homo sapiens havde fundet planeter omkring andre stjerner, 'sagde han.

Kort tid efter begyndte forskere at få nok data til at antage, at mange af disse planeter kan være beboelige. I løbet af det sidste kvart århundrede har videnskaben i stigende grad fået forskere til at tro, at livets eksistens måske ikke er et mirakel, sagde Shostak. Og han sagde, at han ikke ser tegn på, at denne tendens vil stoppe.

TESS vil lede vejen for et væld af opdagelser og uddybe vores forståelse af mange fænomener i kosmos. 'Der er tekniske astrofysiske spørgsmål, der vil interessere mange af forskerne i samfundet,' sagde Latham, 'men jeg tror, ​​at det spørgsmål, der vil fange den uddannede offentligheds opmærksomhed, er dette store: Er vi alene?'

Besøg guesswhozoo.com Mandag den 16. april for fuldstændig dækning af NASAs lancering af TESS -mission. En live webcast ved lanceringen begynder kl. EDT (2200 GMT).