(ESO/M. Kornmesser) Es gibt im gesamten Universum nur einen einzigen Planeten, der Leben beherbergen kann. Das ist die Erde. Wenn wir also nach Exoplaneten suchen, die Leben beherbergen könnten, ist es im Wesentlichen das, wonach wir suchen: ein felsiger Exoplanet, der einen sonnenähnlichen Stern in einer Entfernung umkreist, die weder zu heiß noch zu kalt für flüssiges Wasser auf der Oberfläche ist.
Um zu versuchen, die Wahrscheinlichkeit herauszufinden Leben anderswo in der Milchstraße , muss man mit einer vernünftigen Schätzung beginnen, wie viele Exoplaneten es da draußen gibt, die einer solchen Rechnung gerecht werden.
Nun, mit jahrelangen Daten zur Exoplanetenjagd im Gepäck, haben Astronomen eine neue Berechnung durchgeführt und festgestellt, dass es bis zu 6 Milliarden erdähnliche Planeten geben könnte, die sonnenähnliche Sterne in der Milchstraße umkreisen.
„Meine Berechnungen gehen von einer Obergrenze von 0,18 erdähnlichen Planeten pro Stern vom Typ G aus.“ sagte die Astronomin Michelle Kunimoto von der University of British Columbia (UBC) in Kanada. (Sie erinnern sich vielleicht daran, dass Kunimoto es entdeckt hat satte 17 Exoplaneten in Kepler-Daten vor kurzem.)
„Die Schätzung, wie häufig verschiedene Arten von Planeten um verschiedene Sterne herum vorkommen, kann wichtige Einschränkungen für Theorien zur Planetenentstehung und -entwicklung liefern und dazu beitragen, zukünftige Missionen zur Suche nach Exoplaneten zu optimieren.“
Da sich unsere Technologie verbessert, ist die Zahl der Planeten außerhalb des Sonnensystems, die wir gefunden haben, sprunghaft gestiegen. Bisher haben wir es bestätigt 4.164 Exoplaneten , und die Zahl wächst weiter.
Aber das ist nur ein Tropfen auf den heißen Stein im Vergleich zu der Anzahl der Planeten könnte Sei da draußen. Es gibt eine Schätzung 100 bis 400 Milliarden Sterne in der Milchstraße, von denen etwa 7 Prozent unserer Sonne ähneln: Hauptreihensterne vom Typ G .
Allerdings handelt es sich bei den meisten Exoplaneten, die wir bisher gefunden haben, um große Gas- oder Eisriesen Jupiter oder Neptun. Weil es für uns unglaublich schwierig ist, Planeten über die sehr großen Entfernungen, die wir in Betracht ziehen, direkt zu sehen welche Auswirkungen sie auf ihre Sterne haben . Kleinere, felsige Planeten wie die Erde und Mars sind schwerer zu finden, da ihre Auswirkungen viel geringer sind und das Signal-Rausch-Verhältnis viel geringer ist.
Daher ist es ziemlich plausibel, dass es in unserer Galaxie viel mehr erdähnliche Exoplaneten gibt, als wir bisher gesichtet haben. Um diese fehlenden Planeten zu berücksichtigen, verwendete das Team eine als Vorwärtsmodellierung bekannte Technik, um Daten basierend auf den Parametern des Modells zu simulieren und sie auf einen Katalog von 200.000 Sternen anzuwenden, die von der NASA untersucht wurden Raumsonde Kepler zur Planetenjagd das von 2009 bis 2018 in Betrieb war.
„Ich begann damit, die gesamte Population von Exoplaneten um die Sterne herum zu simulieren, nach denen Kepler suchte.“ sagte Kunimoto .
„Ich habe jeden Planeten als ‚entdeckt‘ oder ‚vermisst‘ markiert, je nachdem, wie wahrscheinlich es war, dass mein Planetensuchalgorithmus ihn gefunden hätte.“ Dann habe ich die entdeckten Planeten mit meinem tatsächlichen Planetenkatalog verglichen. Wenn die Simulation eine gute Übereinstimmung ergab, war die ursprüngliche Population wahrscheinlich eine gute Darstellung der tatsächlichen Population von Planeten, die diese Sterne umkreisen.“
Mit diesem Ansatz konnten Kunimoto und ihr UBC-Kollege, der Astronom Jaymie Matthews, die Anzahl erdähnlicher Planeten in der Milchstraße abschätzen. Sie definierten diese als zwischen dem 0,75- und 1,5-fachen der Masse der Erde und umkreisen einen G-Stern in einer Entfernung zwischen 0,99 und 1,7 astronomischen Einheiten (AE, der Abstand zwischen Erde und Sonne).
An der oberen Grenze der Schätzung der G-Sterne in der Galaxie – eine Zahl, die ebenfalls sehr schwer zu bestimmen ist – ergaben diese Berechnungen ein Maximum von 6 Milliarden solcher Exoplaneten.
Die tatsächliche Zahl könnte natürlich viel kleiner sein. Und es gibt keine Garantie dafür, dass es auf diesen Planeten Leben gibt oder dass sie überhaupt bewohnbar sind. Schließlich ist der Mars 1,5 Astronomische Einheiten von der Sonne entfernt und es gibt dort so wenig Leben, dass es nicht einmal Steppenläufer gibt.
Aber die Zahl bietet ein neues Werkzeug, mit dem wir arbeiten können, sowohl bei unserer Suche nach dieser Planetenklasse als auch beim Verständnis unserer eigenen Existenz in diesem großen alten Teil des Weltraums.
Die Forschung wurde veröffentlicht in Das Astronomische Journal .